DOI:10.1016/j.ceramint.2020.08.018
在相同的工藝條件下,通過靜電紡絲和煅燒制備了兩種Fe/C納米纖維。通過使用不同的紡絲溶劑來調節Fe納米粒子的尺寸。一種由水和無水乙醇的混合物作為溶劑(稱為CNFwater)制備而成,另一種是由N,N-二甲基甲酰胺和無水乙醇(稱為CNFDMF)合成的。由于水對鐵鹽的溶解度更高,并且水的表面張力較大,因此CNFwater獲得了更大尺寸的Fe納米粒子和平均直徑。另外,在煅燒期間形成的包裹在Fe納米顆粒上的石墨層在CNFwater中比CNFDMF薄。這些因素賦予了CNFwater更好的微波吸收性能。XRD、SEM、HRTEM、拉曼、靜磁和電磁性能分析結果揭示了溶劑對Fe/C納米纖維的形成、微觀結構和性能的影響機理。
圖1.Fe/C納米纖維的合成過程。
圖2.Fwater(a,b),FDMF(c,d),CNFwater(e,f)和CNFDMF(g,h)的SEM圖像。插圖是纖維直徑分布的直方圖。
圖3.CNFwater和CNFDMF的XRD圖譜。
圖4.CNFwater(a,b)和CNFDMF(c,d)的HRTEM圖像。
圖5.CNFwater和CNFDMF樣品的拉曼光譜。
圖6.CNSwater的XPS全掃描(a),Fe 2p(b),C 1s(c)以及CNFDMF的XPS全掃描(d),Fe 2p(e),C 1s(f)。
圖7.室溫下CNFwater和CNFDMF的磁滯回線。
圖8.CNFwater(a)和CNFDMF(b)的反射損耗與頻率的關系。
圖9.衰減常數(a);CNFwater(b)和CNFDMF(c)的阻抗匹配。
圖10.CNFwater和CNFDMF復介電常數的實部(a)和虛部(b),復磁導率的實部(c)和虛部(d)。
圖11.CNFwater和CNFDMF的tanδε和tanδμ(a)以及C0值(b)的頻率依賴性。
圖12.兩種Fe/C納米纖維及其復合物的形成示意圖。