磁性奈米粒子製備及其於電子波遮蔽之應用

陳人豪(Jan_Hao Chen)

指導教授 ： 陳暉

國立中央大學/工學院/化學工程與材料工程學系/碩士(2006年)

摘要

摘 要
本論文以化學共沉澱法製備各種磁性奈米粒子(Fe3O¬4、Mn0.5Zn0.5-Fe2O4、Mn0.5Ni0.5-Fe¬2O4、Ni0.25Cu0.25Zn0.5-Fe¬2O4、γ-Fe2O3、Sr-Fe2O4)，並選擇具有最高飽和磁化量的磁性奈米粒子與兩液型聚氨基甲酸酯( polyurethane , PU )掺混進行電磁遮蔽效率的量測。
所製備而得之各種磁性奈米粒子以X-ray粉末繞射儀分析，其在2-theta 角度位置( 30.12、35.48、43.12、57.02、62.62 ) 有特性波峰存在，其各晶格向量( 2,2,0、3,1,1、4,0,0、4,2,2、5,1,1、4,4,0)，可知各磁性奈米粒子皆具尖晶石系礦石結構。
各磁性奈米粒子經超導量子干涉磁量儀( SQUID )測量結果，顯示皆為超順磁性粒子，其中Fe3O¬4有最高飽和磁化量為56 emu/mg。將Fe3O4磁性奈米粒子分散於甲苯溶劑並與PU混合製成薄膜，當Fe3O4奈米粒子溶液之pH小於等電點( IEP = 6.3 )可使油酸( Oleic acid )有效吸附於Fe3O4表面並分散於甲苯溶劑裡。
電磁波遮蔽效率( SE )測試結果顯示，當聚氨基甲酸酯( PU )塗層的Fe3O¬4含量為30 wt %時，隨著塗層厚度的增加，遮蔽效率值( dB )也隨著增加。當塗層厚度在超過2 mm時，遮蔽效率可達成19 dB，即遮蔽效率可達94.5 %可作為ㄧ般吸波材料的應用。
另外薄膜的導熱係數隨著Fe3O4含量的增加呈現線性成長的趨勢，當Fe3O4含量達到20 wt %時，薄膜的導熱係數已經可達到半導體產品的需求1.566 W/mK ；薄膜的導電係數並不隨著Fe3O4含量的提昇有太大的變化，其導電係數值的級數在10-9間，為電的不良導體。由此可知，增加Fe3O4含量與PU摻混，不僅可以增強薄膜的散熱性質且保有良好絕緣性。

關鍵字

超導磁量子干涉儀( SQUID ) ； 電磁遮蔽效率( SE ) ； 聚氨基甲酸酯( PU ； 磁性奈米粒子 ； polyurethane ) ； 導熱係數 ； 導電係數

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參考文獻

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