题目：生物约束成型制备微/纳米Ni-Fe-P磁性材料的研究

微生物表面沉积Ni-Fe-P合金，可制备出镀层改良的微纳米磁性材料，并可用作电磁波吸收(RAM)或电磁屏蔽(EMI)材料的添加剂，具有广泛的应用前景。本文首先在A3钢表面化学镀Ni-Fe-P，通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)等表征手段对合金镀层成分、结构和形貌进行了分析，并使用增重法、氯化钯加速法分别对镀层的沉积速率、镀液的稳定性进行了分析。探讨了主盐、还原剂、络合剂、稳定剂、pH值、温度等工艺参数对沉积速率、镀层形貌、成分、镀液稳定性的影响，获得了镀速快、镀层均匀、镀液稳定性好的工艺配方。在采用复合络合剂的体系中，当主络合剂柠檬酸钠的浓度为60g/L，辅助络合剂氨基乙酸的浓度为5g/L时，化学镀沉积速率可以达到20.2 mg•cm-2•h-1，并且镀液保持了较好的稳定性。并最终确定了化学镀液的工艺配方和工艺参数。基于A3钢表面化学镀Ni-Fe-P工艺研究的基础上，以诺卡氏菌为模板，制备了微纳米Ni-Fe-P磁性材料。研究了菌体化学镀前处理机理，装载量和pH值对镀层质量、镀液利用率以及材料性能的影响，最终得到最优化微纳米Ni-Fe-P磁性材料，测量了其电磁参数，并通过计算分析了该材料的吸波性能。结果表明：采用敏活一步法可使菌体表面具备化学沉积的条件；随着诺卡氏菌装载量的提高，诺卡氏菌表面镀层粗糙化、球形颗粒增多、且分解产物增多，当装载量为80mL时，镀层的质量以及镀液的利用率最好；装载量的变化对镀层成分的影响不大，当装载量为80mL时，镀层中Ni、Fe、P的质量分数分别为83.17%，6.12%，10.71%；装载量的变化对镀层的磁性能影响不大且镀层为典型的非晶态结构；pH值对材料的成分、结构及电磁性能影响不大。采用矢量网络分析仪(VNA)对镀层的电磁参数进行了测量，结果表明：镀层在10~12GHz、15~17GHz频段具有较好的吸波性能，当吸收剂厚度为2mm时，反射损耗可达27dB。通过热处理的方法对微纳米Ni-Fe-P磁性材料进行了再加工，热处理后的镀层表面更为均匀，球形小丘状结构转化为更为细小的晶粒，镀层结构由非晶态转化为晶态，并伴随有Ni3P、FeNi、FeNi3等新相的产生。采用振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪(VNA)分别对热处理后的材料的磁性能和电磁参数进行了测量，结果表明：经过热处理的镀层的磁性能参数均有明显的提升，在2-5GHz频段，电损耗明显增加。