《結構特徵參數對鎳納米粒子電磁性能的影響機制研究》是依託上海交通大學，由鄧意達擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：結構特徵參數對鎳納米粒子電磁性能的影響機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧意達
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米粒子的形態結構特徵是決定其性能的重要因素，揭示結構特徵對性能的影響機制是納米材料研究中的熱點之一。本項目針對這一科學問題，在前期研究的基礎上，提出對不同結構鎳納米粒子的結構特徵參數與電磁性能的關係進行研究，進一步完善鎳納米粒子形態結構控制方法，揭示微觀結構特徵對巨觀物理性能影響的相關規律。擬通過設計合理的實驗，研究製備鎳納米粒子的基本工藝路線，掌握控制鎳納米粒子形態結構的關鍵技術和方法；重點研究空心結構，線狀結構和管狀結構的球殼厚度、粒子長徑比、管壁厚度等結構參數與電磁參數的關係，結合實驗結果和模擬計算從理論上分析結構參數對鎳納米粒子中晶面取向、磁疇方向、偶極子排列等所起的作用，進而從微觀層面揭示以鎳為代表的鐵磁性金屬納米粒子的結構特徵參數對巨觀電磁性能影響的物理本質，建立相應的基本理論模型，並以此指導鐵磁性金屬納米粒子的結構設計，為高性能電磁材料和器件的研究與開發提供科學基礎。
結題摘要
納米粒子的形態結構特徵是決定其性能的重要因素，因此，研究納米粒子的可控制備及揭示結構特徵對性能的影響機制是納米材料研究中的熱點之一。本項目針對這一科學問題，對空心結構鎳納米粒子的製備及其結構特徵參數與電磁性能的關係進行了研究，主要探討了自催化還原反應法製備空心鎳及鎳合金粒子的形成機理，並對製備空心鎳及鎳合金顆粒的主要工藝參數進行了系統研究；對所製備的空心鎳及鎳合金顆粒進行電磁性能分析，通過計算對其微波吸收性能進行分析，為獲得高性能的微波吸收劑提供理論依據。本項目基本按研究計畫進行，並取得了預期成果，主要的研究結果有：1、建立了自催化還原方法製備納米空心結構的基本模型，這一方法的特點在於模板由反應物生成，在反應過程中，它一方面作為反應模板在其表面提供催化活性點，另一方面為反應提供相應的物質，並發生自分解，使空腔結構得以形成。這一研究為製備其他具有空心結構的金屬微納米粒子提供了新的思路；2、揭示了空心鎳粉結構特徵對的其電磁參數的影響，空心球的粒子尺寸、組成成份均對它的磁特性和電磁常數有重要影響。在介電譜線上出現的共振峰是由粒子的固有電偶極子取向極化引起，在磁譜譜線上出現的共振峰是由自然共振導致。這一研究為製備高性能微波吸收材料提供了參考；3、在項目執行期間共發表署名項目資助SCI源論文6篇，其中影響因子≥3.0的論文2篇，發表的論文在項目執行期間被SCI他引20多次。提出的自催化還原製備超細空心金屬鎳粉的方法被國外多個團隊採用。另外目前還有2篇署名項目資助論文已錄用尚未發表；4、通過本項目資助共申請國家發明專利2項，其中1項已授權。編著出版專著一本。培養研究生7名，其中博士生5名（1名已畢業），碩士研究生2名（1名已畢業）。本人作為項目負責人，在項目執行期間由助理研究員晉升為副研究員。同時，在本項目為基礎上所開展的研究工作進一步獲得了國家自然科學基金項目（51371119）的資助。
