羰基铁/环氧有机硅树脂涂层的吸波性能和力学性能研究

采用羰基铁为吸收荆、环氧改性有机硅树脂为基体,制备了羰基铁/树脂基涂层,研究了羰基铁用量对吸波涂层的电磁和力学性能的影响.结果表明,羰基铁经过润湿分散剂处理后,粉体与树脂间的相容性得到改善,从而提高了界面结合力,因此吸波涂层整体的力学性能得到了提高.当羰基铁含量为70%(质量分数,下同)时,复合材料的附着力为22.16MPa,冲击强度大于或等于50kg·cm.采用同轴法测试了涂层材料在2～18GHz频段内的电磁参数,并对羰基铁/环氧有机硅树脂基涂层的反射系数进行了测试,结果表明,吸波涂层的最大吸收峰随吸收剂含量的增加向低频移动.涂层厚度为2mm时,羰基铁含量为65%,涂层的最大反射率在5.12GHz时达到-32.25dB;羰基铁含量为75%,在频率为3.53GHz时材料的反射率达到最大值-36.02dB.     

SiO2纳米壳的厚度对羰基铁/SiO2核壳复合粒子的性能影响

以聚乙烯毗咯烷酮作表面改性剂，用溶胶-凝胶法，通过控制反应时间，在羰基铁粒子表面均匀快速地包覆不同厚度的SiO2纳米壳层，并研究了SiO2纳米壳层厚度对羰基铁／SiO2核壳复合粒子的抗热氧化性能、静磁性能、微波介电常数和吸波性能的影响．结果表明：增加SiO2纳米壳层的厚度，羰基铁／SiO2核壳复合粒子的抗热氧化能力提高，比饱和磁化强度出现最大值，矫顽力和剩余磁化强度出现最小值，微波介电常数单调降低；用其制备的吸波涂层材料在壳层厚度为15nm时，反射损耗≤-8dB的带宽达到最大值，超过10GHz，     

碳纤维/羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析

在碳纤维表面化学镀镍,再将其与羰基铁粉混合制备成吸波涂层,对其吸波性能进行了测试.结果表明:在2～18 GHz内,碳纤维/羰基铁粉吸波涂层,最大吸收峰在5.92 GHz,此时反射率为-8.89 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为9.50 GHz;单层羰基铁粉涂层在相同厚度下,最大吸收峰为7.94 GHz,对应的反射率为-10.36 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为6.90 GHz;碳纤维与羰基铁粉混合后,涂层反射率小于-5.00 dB的频宽增大,有利于吸收雷达波.最后,对碳纤维/羰基铁粉吸波涂层的吸波机理进行了初步分析.     

羰基铁/三元乙丙橡胶复合材料的吸波性能

为了探明吸波材料的厚度、吸收剂的含量与吸波性能之间的关系,以羰基铁为吸收剂、三元乙丙橡胶为基体制备了复合橡胶吸波材料,采用矢量网络分析仪研究了在2.6~18 GHz范围内羰基铁含量和吸波材料厚度对吸波性能的影响,并利用电磁理论分析了吸波材料的吸波性能.对于3 mm吸波材料,当羰基铁体积分数为45%时,在3.5 GHz处其反射率的最小值达-21.7 dB;在羰基铁含量一定的条件下,微波吸收性能与吸波材料的厚度并不成正比关系,当厚度<2 mm时,吸波材料的吸波效果较差;当厚度>2 mm时,随着吸波材料厚度的增加,最大吸收峰的位置向低频移动,并且最大吸收峰的峰值和指定反射率的频率带宽也呈减小的趋势.在相同厚度下,随着羰基铁含量的增加,吸波材料在电磁波吸收峰处的反射率不断减小,而且吸波材料吸收峰的位置也向低频移动;输入阻抗与空气阻抗越接近,吸波材料的吸波性能越好.     

溶胶-凝胶法制备NiFe_2O_4铁氧体及其微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备NiFe2O4铁氧体,采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、矢量网络分析仪对样品的结构、形貌、电磁参数和微波吸收性能进行测试分析;利用匹配解析图求得样品的最佳匹配厚度和频率,利用传输线理论计算单层NiFe2O4吸波涂层与NiFe2O4-羰基铁双层复合吸波涂层的吸波效果。结果表明,当煅烧温度为1 200℃时,生成颗粒呈立方体结构纯净的NiFe2O4样品;NiFe2O4样品复介电常数和复磁导率的实部较小,虚部较大,具有较好的频率特性,适合制作匹配层;单层NiFe2O4样品的最佳匹配频率为5.92 GHz,最佳匹配厚度为6.48 mm,最小反射率峰值为-21 dB,反射率小于-10 dB的频宽为3.2 GHz;当NiFe2O4及羰基铁层的厚度分别为1.5、0.5 mm时,涂层反射率小于-10 dB的频宽达7 GHz。     

涂层与镀层复合雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层和涂层方法,进行了单层、双层和三层沣涂层的吸波性能实验研究.结果表明:双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高;三层复合涂层的吸波性能优于双层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz.其中,镀镍层对提高吸波性能作用明显.     

SiO2对羰基铁/炭黑双层吸波涂层吸波性能的影响

以羰基铁和炭黑分别用于匹配层和吸收层制备了具有阻抗渐变结构(匹配层+吸收层)的1.2 mm厚环氧树脂基吸波涂层。通过在匹配层中加入透波剂SiO2,改善了吸波涂层的阻抗匹配性。随着SiO2在匹配层中含量的增加,涂层的反射损耗(RL)得到增强。当匹配层中SiO2与羰基铁及环氧树脂的比值为2∶5∶1时,涂层的吸收峰值达到-17.3 dB,涂层有效带宽(RL<-4 dB)达到5.7 GHz。     

吸收剂形状对雷达吸波材料性能的影响研究

以片状铁、针状多晶铁纤维、球形羰基铁粉吸收剂为原材料分析探讨了磁性吸收剂形状对其微波电磁参数的影响。结果表明，2GHz时磁导率实部最大的为片状，其次是针状，最小的为球形吸收剂，片状铁吸收剂磁导率实部在2GHz时可达4．65，磁导率虚部2～18GHz均高于多晶铁纤维和羰基铁粉。模拟其吸波性能发现片状铁吸收剂吸波性能在2～9．6GHz优于多晶铁纤维和羰基铁粉，可用于提高吸波材料的低频吸波性能。     

碳/氧化铝/二氧化硅涂层的介电和吸波性能研究

研究了炭黑或碳纤维填充氧化铝/二氧化硅吸波涂层在X波段范围的介电和吸波性能. 结果表明: 吸波涂层的复介电常数随着炭黑或碳纤维含量的增加而增大. 当吸收剂含量相同时, 填充碳纤维的吸波涂层比填充炭黑的吸波涂层具有更大的复介电常数. 当吸收剂含量大于5wt%时, 吸波涂层的介电常数在低频急剧增加, 且随频率增大而减少, 出现频散效应. 反射率测试结果表明: 吸波涂层的最大吸收峰随涂层厚度的增大向低频移动, 当涂层中炭黑含量为2wt%、厚度为1.8 mm时, 吸波涂层在9.2~12.4 GHz范围内反射率小于-10 dB, 具有较好的吸波效果.     

PVP表面修饰羰基铁/CoFe_2O_4核壳纳米结构的制备及低频吸波机理

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)表面处理羰基铁粉,并将Co~(2+)与Fe~(3+)通过共沉淀技术直接在羰基铁颗粒表面合成CoFe_2O_4,成功制备了三种不同CoFe_2O_4含量的羰基铁/CoFe_2O_4核壳结构粉体。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)及矢量网络分析仪(VNA)等设备分析了加入CoFe_2O_4前后羰基铁颗粒的形态、组成与电磁性能。结果表明,制备的纳米CoFe_2O_4粉末呈不规则团聚状,CoFe_2O_4大部分包覆于片状羰基铁表面,且随着CoFe_2O_4合成量的增加,包覆层厚度逐渐增大并趋于完全包覆。通过CoFe_2O_4粉末包覆有效降低了羰基铁的介电常数,提高了其低频波段的阻抗匹配特性,实现了铁电和铁磁双性复合吸波效果,改善了其低频吸波性能。利用λ/4干涉相消理论对反射损耗峰频率与电磁参数间的关系进行了研究,并结合界面反射模型及阻抗匹配原理对材料吸波性能进行了分析。     

一种无机包覆钛酸钾晶须的新方法

利用乙酸乙酯作为均匀沉淀剂在钛酸钾晶须表面成功包覆了SiO2 无机层。利用SEM、FTIR、XRD、EDX等手段对钛酸钾晶须表面包覆层进行了表征和定量分析,并利用Zeta电位仪测试了包覆前后钛酸钾晶须的表面电荷情况。结果表明钛酸钾晶须表面形成了无机SiO2 层,并与晶须表面有一定的相互作用;包覆后晶须表面性质接近于SiO2,有助于钛酸钾晶须进一步表面偶联处理。     

羰基铁粉抗氧化性能研究现状

羰基铁粉具有高磁导率和高磁损耗等优良特性,被认为是薄层吸波涂层吸收剂的理想材料。加之,羰基铁粉的居里温度较高,有望成为薄层耐温吸波涂层的吸收剂。但是,羰基铁粉由于颗粒尺寸较小,颗粒表面积较大,在高温下的抗氧化性较差,近年来有关其抗氧化性能的研究已成为备受关注的热点。本文概述了羰基铁粉吸收电磁波的机制以及提高抗氧化性能的机理,介绍了几种有助于提高其抗氧化性能的制备方法,最后展望了这一领域的研究前景。     

羰基铁粉作为微波吸收材料的研究进展

目的 介电损耗低、吸收带宽较窄、密度高等缺点制约着羰基铁粉（Carbonyl Iron Powder,CIP）在吸波领域中的应用。在CIP材料的基础上，使用不同的改性方法，开发“轻、宽、强、薄”的CIP微波吸收材料，实现对微波的高效吸收。方法 综述近年来羰基铁粉作为吸波材料的研究现状，介绍和分析不同改性方法，如形貌改性、涂覆改性、复合改性等对羰基铁复合材料吸波性能的影响。结论 CIP作为微波吸收材料，可以通过不同改性方法来改善缺点，制备的复合材料更符合当下社会对吸波材料的需求，与传统CIP材料相比，CIP复合材料作为微波吸收剂，具有更大的潜力。     

TiO_2包覆对不同粒径羰基铁粉吸波性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法,分别在粒径为6μm和1μm的羰基铁粉表面成功包覆了一层二氧化钛薄膜;利用矢量网络分析仪测量了羰基铁粉和石蜡所制成的复合材料的电磁参数,对比分析了二氧化钛包覆前后羰基铁粉复合材料在微波频段的复介电常数、复磁导率和微波吸收性能的变化。实验结果表明:二氧化钛包覆层能有效地增大粒径为1μm的羰基铁粉的复磁导率和复介电常数,改善小粒径羰基铁粉的微波吸收性能。通过分析认为二氧化钛包覆层能有效地阻隔颗粒间涡流的形成,由此能很好地解释二氧化钛包覆层对1μm羰基铁粉微波吸收性能的增强效果。     

纳米SiO2对聚丙烯酸酯复合涂层在水润滑下摩擦学性能的影响

考察了纳米SiO₂对聚丙烯酸酯复合涂层在水润滑下摩擦磨损性能的影响。利用FTIR分析纳米SiO₂与聚丙烯酸酯的界面结合;利用SEM观察复合涂层磨损表面,并结合FTIR和摩擦磨损实验分析其磨损机理。结果表明:水润滑时,聚丙烯酸酯在摩擦过程中会发生摩擦化学反应,引起涂层摩擦腐蚀磨损;而纳米SiO₂能与聚丙烯酸酯以化学键的形式结合,它的加入有助于摩擦界面在水介质中形成具有较好减摩作用的表面膜和水分子膜,提高聚丙烯酸酯复合涂层的耐磨性。在水润滑下,当纳米SiO₂的含量较低时,涂层表面的磨损形式为摩擦腐蚀磨损和磨粒磨损;当纳米SiO₂的含量达到5wt% 时,涂层表面形成完整的表面膜和水分子膜,此时涂层具有良好的摩擦学性能。      

TiH_2表面包覆SiO_2的结构和机理分析及释氢性能的研究

采用非均相形核法,以HCl为酸化剂在TiH_2颗粒发泡剂表面合成了SiO_2包覆层,并进行释氢试验.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对包覆层结构进行了分析,探讨了包覆层延缓释放氢气的机理.结果表明,pH值对发泡剂表面的成膜过程影响较大,当溶液pH值为9.5时SiO_2在TiH_2颗粒表面形成致密的包覆层;制得的发泡剂有效延迟释氢时间可达120s.     

Study on the Carbonyl Iron Powder Based Nano-Composite Radar Wave Absorbing Coatings

With the rapid development of stealth technique, carbonyl iron powder is regarded as an ideal radar absorbing material. In this paper, radar absorbing properties of carbonyl iron powder was investigated by using nano composite and macroscopic multi- layer composite approach. The machine- chemistry composite methods were employed during the experiment to produce nano composite absorbent. Two carbonyl iron powders named HP1, HP2 and nano powder named HP3 were employed. Absorbents were obtained by adding 10% HP3 powder with average size of 28 nm to the HP1 and HP2 carbonyl iron powders by weight respectively. By a series of composite techniques, sample plate with the radar absorbing coating was prepared. Compared with the single coating, the wave absorbing properties were significantly improved. The working band in which the wave reflectivity was less than 5 db was 4.8 ～ 18 GHz with the coating thickness of 1.0 mm. The lowest reflectivity was found to be 12.34 db at 8 GHz. The wave absorbing coating with thin thickness,broadband and strong absorbing properties was obtained.