Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

Синтез, структура и электромагнитные свойства нанокомпозитов FeCoAl/C

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2021-3-

Аннотация

Методом ИК-пиролиза прекурсоров типа «полимер-соли металлов» были синтезированы металлоуглеродные нанокомпозиты FeCoAl/C. Изучено влияние температуры синтеза (ИК-нагрева) в диапазоне от 500 до 700 °С на структуру и состав полученных наноматериалов. Показано образование наночастиц тройного твердого раствора FeCoAl с ОЦК-типом кристаллической решетки на основе FeCo. Установлено, что с ростом температуры синтеза от 500 до 700 °С средний размер ОКР трехкомпонентных наночастиц увеличивается от 5 до 19 нм. Рост содержания алюминия от 20 до 30 % относительно Fe и Co приводит к уменьшению наночастиц до 15 нм, но при этом образуется также твердый раствор на основе кристаллической решетки ГЦК-Со. Показано, что с ростом температуры синтеза нанокомпозитов и росте относительного содержания Al за счет более глубокой карбонизации и структурообразующего воздействия металлов снижается степень аморфности углеродной матрицы нанокомпозитов и наблюдается формирование упорядоченной структуры кристаллитов графитоподобной фазы. Изучено влияние температуры синтеза и относительного содержания металлов на электромагнитные характеристики (комплексную диэлектрическую и магнитные проницаемости) полученных нанокомпозитов. Показано влияние условий синтеза на радиопоглощающие свойства, в частности на величину потерь на отражение (RL) в диапазоне 3-13 ГГц.

Об авторах

Д. Г. Муратов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук
Россия

Муратов Дмитрий Геннадьевич



Л. В. Кожитов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Кожитов Лев Васильевич



Е. В. Якушко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Якушко Егор Вадимович



А. А. Васильев
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук
Россия

Васильев Андрей Александрович



А. В. Попкова
АО «НИИ НПО «Луч»
Россия

Попкова Алёна Васильевна



В. А. Тарала
Северо-Кавказский федеральный университет
Россия

Тарала Виталий Алексеевич



Е. Ю. Коровин
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Россия

Кафедра радиоэлектроники РФФ

Коровин Евгений Юрьевич



Список литературы

1. S. P. Gubin, Y. I. Spichkin, G. Yu. Yurkov, and A. M. Tishin // Russian J. Inorg. Chem. Vol. 47.(2002) S32-S67.

2. A. Hui Lu, E. L. Salabas, and F. Schiith // Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1222 - 1244.

3. Y. H.Xu, J. Bai, J.P. Wang// J. Magn. Magn. Mater. 311 (2007) 131-134.

4. S.N. Khadzhiev, M.V. Kulikova, M.I. Ivantsov et al. // Pet. Chem. 2016. V.56. pp. 522-528.

5. M.H. Xu, W. Zhong, X.S.Qi, C.T.Au, Y.Deng, Y.W.Du // J.of Alloy Compd. 495 (1) (2010) 200-20

6. M. Bahgat, Min-Kyu Paek, Jong-Jin Pak // J. of Alloy Compd. 466 (1-2) (2008) 59-66.

7. A. Azizi, Н. Yoozbashizadeh, S. К. Sadmezhaad Hi. Magn. Magn. Mater. 321 (2009) 2729-2732.

8. X. Li, S. Takahashi // J. Magn. Magn. Mater. 214 (2000) 195-203.

9. S. B. Dalavia, J. Theerthagiria, M.M. Rajab, R.N. Panda // J. Magn. Magn. Mater. 344 (2013) 30-34.

10. N. Kr. Prasad, V. Kumar // J. Mater. Sci: Mater. Electron. 26 (2015) 10109-10118.

11. Zehani K., Bez R., Boutahar A. et al. J. Alloys and Compounds. 2014. V. 591. P. 58-64.

12. P. Nautiyal, Md.M.Seikh, O.I.Lebedev, A.K. Kundu. Sol-gel synthesis of FeCo nanoparticles and magnetization study. J.of Mafnetisn and Magnetic Materials. 377 (2015) 402-405

13. K.H.Ang, L.Alexandrou, N.D.Mathur, G.A.J. Amaratunga. S.Hag. Nanotechnology 15 (2004) 520

14. S.S. Afghahi, A.S. Shokuhfar. Two step synthesis, electromagnetic and microwawe absorbing properties of FeCo@C core-schell nanostructure. J. of Magnetism and Magnetic Materials. 370 (2014) 37-44

15. E.M.M. Ibrahim, Silke Hampel, A.U.B. Wolter, M.Kath, A.A.E. Gendy, R.Klingeler, Cristine Taschner, Vyacheslav O., Khavrus, Thomas Gemming, Albrecht Leonhardt u Bernd Buchner. Superparamagnetic FeCo and FeNi nanocomposites dispersed in submicrometer-sized C spheres. J.Physical Chemistry. 2012 116, 22509-22517

16. X.G. Liu, Z.Q. Ou, D.Y.Geng, Z.Han, J.J.Jiang,W.Liu, Z.D.Zhang, Influence of a graphite shell on the thermal and electromagnetic characteristics of FeNi nanoparticles, Carbon48(2010)891–897

17. X. Liu, S.W.Or, S.L.Ho, C.C.Cheung, C.M.Leung, Z.Han, D.Geng, Z.Zhang, Full X–Ku band microwave absorption by Fe(Mn)/Mn7C3/C core/shell/shell structured nanocapsules, J.Alloys Compd.509(2011) 9071-9075.

18. Q.Liu, B.Cao, C.Feng, W.Zhang, S.Zhu, D.Zhang, High permittivity and microwave absorption of porous graphitic carbons encapsulating Fe nanoparticles, Compos.Sci.Technol.72(2012)16321636

19. Z.Xie, D.Geng, X.Liu, S.Ma, Z.J.Zhang, Magnetic and microwave-absorption properties of graphite-coated (Fe,Ni) nanocapsules, Mater.Sci. Technol.27 (2011)607–614.

20. Y.Yang, S.Qia, J.Wang, Preparation and microwave absorbing properties of nickel-coated graphite nanosheet with pyrrole via in situ polymerization, J. AlloysCompd. 520(2012)114–121

21. D.L. Zhao,J.M.Zhang,X.Li,Z.M.Shen,Electromagnetic and microwave absorbing properties of Co-filled carbonnanotubes,J.AlloysCompd.505 (2010)712–716

22. D.L. Zhao,X.Li,Z.M.Shen,Preparation and electromagnetic and microwave absorbing properties of Fe-filled carbonnanotubes, J. Alloys Compd. 471 (2009) 457–460

23. Yuzun Fan, Haibin Yang, Xizhe Liu, Hongyang Zhu, Guangtian Zou, Preparation and study on radar absorbing materials of nickel-coated carbon fiber and flakegraphite,J.Alloys Compd. 461(2008)490-494

24. T.Zhang, D.Huang, Y.Yang, F.Kang, J.Gu, Fe3O4/carbon composite nanofiber absorber with enhanced microwave absorption performance, Mater. Sci. Eng. B 178 (2013) 1–9

25. B. Lu, X.L.Dong, H.Huang, X.F.Zhang, X.G.Zh, J.P.Lei, J.P.Sun, Microwave absorption properties of the core/shell-type iron and nickel nanoparticles, J. Magn.Magn.Mater.320(2008)1106–1111.

26. B. Wang, J.Zhang, T.Wang, L.Qiao, F.Li, Synthesis and enhanced microwave absorption properties of Ni@Ni2O3 core–shell particles, J.Alloys Compd. 567 (2013) 21–25.

27. Z.Wang, P.Xiao. N. He, Synthesis and charactenst.es о carbon encapsulated magnetic nanopartic.cs produced by a hydrothermal reaction. Carbon 44 (2006) 3277-32841

28. A. S.ngh, P. Lavigne, Deposition of diamond-like carbon films by low energy ion beam dc magnetron sputtering. Surf. Coat. Technoi. 47 (1991) 188-200

29. F.Dumitrache, I. Morjan, С. Fleaca, R. Birjega, E. Vasile, V. Kuncser. R. Alcxandrescn. Parametric studies on iron-carbon composite nanopartides synthesized by laser pyrolys, for increased passivation and high iron content Appi, Surf. Sci. 257 (2011) 5265-5269

30. F. Yu, J.N. Wang, Z.M. Sbeng, L.F. Su, Synthesis of carbon encapsulated magnetic nanopartides by spray pyrolysis of iron carbonyl and ethanol. Carbon (2005) 3018-3021

31. X.G. Lin, Z.Q. On, D.Y. Geng, Z Han, J.J. Jiang, W. Lin, Z.D. Zhang. Influence of a graphite shell on the therm electromagnetic characteristics of FeNi nanoparticles, Carbon 48 (2010) 891-897

32. Zhao D. L, Li X., Shen Z. M. Preparation and electromagnetic and microwave absorbing properties of Fe-filled carbon nanotubes // J. Alloys Compd. 2009. Vol. 471. P. 457–460.

33. Y. Fan, H. Yang, X. Liu, H. Zhu, G. Zou // Preparation and study on radar absorbing materials of nickel-coated carbon fiber and flake graphite / J. Alloys Compd. 2008. Vol. 461. P. 490–494.

34. Патент RU 2 686 223. Опубликовано: 24.04.2019/ Способ синтеза нанокомпозитов Ag/C // авторы: Кожитов Л.В., Сонькин В.С., Муралеев А.Р., Сидин Е.Г., Маганов Д.Д.,Муратов Д.Г., Якушко Е.В., Попкова А.В.

35. Кожитов Л.В., Муратов Д.Г., Костишин В.Г., Якушко Е.В., Савченко А.Г., Щетинин И.В., Попкова А.В. Способ получения нанокомпозита FeNi3/С в промышленных масштабах. // Патент на изобретение РФ № 2593145 от 07.07.2016 г.

36. Исследование электропроводности и полупроводниковых свойств нового углеродного материала на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила ((C3H3N)n)/ Д.Г. Муратов, В.В. Козлов, В.В. Крапухин [и др.]// Известия вузов. Материалы электронной техники. 2007. №3. С.26-30

37. The FeNi3/C Nanocomposite Formation from the Composite of Fe and Ni Salts and Polyacrylonitrile under IR-Heating / L.V. Kozitov, A.V. Kostikova, V.V. Kozlov [et al.]// J. of nanoelectronics and optoelectronics. 2012/ № 7 P.419-422

38. Земцов Л.М., Карпачева Г.П., Ефимов М.Н. [и др.] // Высокомолек.соед. А. 2006. Т.48, №6 с.977-982

39. Co-Carbon Nanocomposites Based on IR-Pyrolyzed Polyacrylonitrile / G.P. Karpacheva, K.A. Bagdasarova, G.N. Bondarenko [et.al.]// Polymer Science. A.2009. Vol.51, № 11-12. P.1297-1302

40. Preparation and structure of metal+carbon nanocomposites Cu-C/ L.E. Dzidziguri, D.G. Muratov, E.N. Sidorova // Nanotechnologies in Russia. 2010. Vol. 5, № 9-10. P.665-668


Для цитирования:


Муратов Д.Г., Кожитов Л.В., Якушко Е.В., Васильев А.А., Попкова А.В., Тарала В.А., Коровин Е.Ю. Синтез, структура и электромагнитные свойства нанокомпозитов FeCoAl/C. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2021;24(3). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2021-3-

Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)