溶胶凝胶法制备碳纳米管锶铁氧体纳米复合材料的结构和磁性能(4)
利用浓硝酸与浓硫酸的混合液氧化处理CNTs， CNTs 由缠绕的团簇分散成较短、曲率较小且末端开口的CNTs。且CNTs 的表面带上羧基和羟基等基团， CNTs 表面酸根离子的离解增大了CNTs 表面的负电荷， 负电荷的排斥作用以及表面基团与水分子间有吸附作用， 降低CNTs 悬浮液的沉降率， 提高CNTs 在水中的分散性能， 但却相对降低了其热稳定性。
碳纳米管虽然反应活性比较低，但在管壁和顶端部位存在的五元环／七元环处于亚稳态，环上的碳原子能量较高，较活泼，易被氧化。混酸具有很强的氧化性，在酸处理的过程中，混酸释放出来的自由氧原子首先从五元环／七元环聚集的碳纳米管曲率较大的部位开始氧化，当氧化进行到一定程度，端头就会首先被切掉，然后酸就能够渗透到碳纳米管的层壁间，将结构不规则的外管壁和内管壁的壁层氧化掉。随着管壁不断被氧化剥离，管壁越来越薄，其厚度减小到一定程度后，在碳纳米管的薄弱处发生断裂，从缠绕的团簇分散成较短、曲率较小且末端开口的管。随着浓硫酸加入量的增多，混酸的氧化刻蚀能力增强，使得碳纳米管被切得更加短，然而长径比过小的碳纳米管往往会丧失其优异的力学性能和电学性能。另外，混酸氧化使碳管表面带上了羧基及羟基官能团，增加了表面的负电荷量，碳管间的静电斥力增强，较强的静电斥力使得碳纳米管在溶液中的分散更为均匀，相互之间不易形成大的团聚体，提高了其分散能力[18-21]。
1.4锶铁氧体与碳纳米管复合
锶铁氧体粉末可以与碳纳米管物理混合制成纳米复合铁氧体吸波材料，也可用化学方法制备纳米复合铁氧体吸收剂[16-20]。
物理法：该法主要有高能机械球磨法，机械粉碎法，火花爆炸法等。经物理混合制成的复合铁氧体吸波材料有很多，如在橡胶铁氧体复合材料中添加碳(或石墨)，在碳橡胶中添加铁氧体微粉等。这些复合吸波材料通过多种吸波机制增强吸波性能，能达到良好的吸收效果。
化学法：纳米复合铁氧体微波吸收剂的化学制备方法很多，如水热合成法，化学共沉淀法，微乳液法和溶胶一凝胶法等。
目前较为常用的复合吸波材料的制备方法有：
1）溶胶--凝胶法制备复合材料[22、23]
尖晶石铁氧体/碳纳米管复合材料是将碳管加入到以柠檬酸为络合剂，硝酸盐水溶液为前驱体的混合溶液中，利用溶胶--凝胶法制备。
2）共沉淀法制备复合材料[22、23]
将按化学计量比配成的金属盐溶液和活化后的碳管混合在一起，然后加入到草酸铵溶液中，50oC水浴加热，电磁搅拌生成NiZnCo铁氧体/碳管复合材料粉末前驱体，在氮保护气氛下进行热处理得到纳米尺寸的尖晶石铁氧体/碳纳米管复合材料。
1.5溶胶凝胶法
溶胶凝胶始于18世纪50年代中期， 溶胶－凝胶法的基本原理是将酯类化合物或金属醇盐溶于有机溶剂中，形成均匀的溶液，然后加入其他组分，在一定温度下反应形成凝胶，最后经干燥处理制成产品。
溶胶－凝胶法：就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三文空间网络结构的凝胶(如图1.2)，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
图1.2溶胶-凝胶法的基本原理
目前采用溶胶--凝胶法制备纳米复合铁氧体吸波材料的具体技术或工艺过程相当多，但按其产生溶胶--凝胶的机制主要有三种类型[24、26]。
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