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石墨包裹奈米镍颗粒在外加磁场内之自组排列现象

鄧茂華;蔡少葳

  石墨包裹奈米颗粒(GEM)是一种颗粒粒径在10-100nm之间的奈米复合材料,其结构分为金属奈米颗粒的内核及由数层石墨组成的包裹外壳。一般若要使奈米颗粒结合成致密程度高于90%的堍髓需要用相当特殊的方法,根据物质的不同,可能会需要经过各种高温与高压环境下才可以形成。本研究很偶然地发现一个简单的磁性收集制程,可以使GEM奈米镍颗粒在制程中自行排列形成高致密度的堍髓,根据阿基米得法之量测结果以及SEM照片之观察,初步判断堍髓的致密程度可高达90%以上。虽然无法直接观察到GEM颗粒是如何透过磁场的作用而产生排列与致密过程,但相信是由于以下三种作用的结果:首先是因为将GEM颗粒浸泡在甲醇溶液中,由于甲醇分子吸附在具亲油性的石墨层表面,而使颗粒间的凡得瓦力降低;其次是外加磁场使具有铁磁性的奈米镍颗粒在颗粒与颗粒之间产生滑动、转动与移动排列;最后则是在甲醇挥发过程中逐渐形成紧密排列之高密度堍髓。……