铁尾矿—钢渣基复合吸波材料的制备与性能研究

针对目前水泥基吸波材料带宽窄、吸收率低、而且制备成本高的问题,选用铁尾矿与钢渣固废资源为胶 凝填充材料,利用钢纤维作为吸波剂制得电磁波吸收复合材料。 采用矢量网络分析仪测定复合材料在 0. 1 ~ 5 GHz 范 围内的相对复介电常数与复磁导率,计算得到其电磁波损耗系数与反射率,并制备不同厚度样品分析了复合材料的 电磁波吸收机理。 研究表明:铁尾矿与钢渣中的磁性矿物相组分能显著提升材料的电导能力,影响电磁参数,提升介 电损耗与磁损耗能力;增加钢纤维吸波剂的使用量能够降低与之匹配复合材料的最小厚度,当铁尾矿、钢渣掺量分别 为 10%、30%,钢纤维体积比为 0. 5%时,制备出的 15 mm 厚度复合吸波材料最小反射率达到-46. 863 dB,有效带宽占 比 18. 8%。     

高铁粉煤灰建筑吸波材料研究

对复合高铁粉煤灰水泥基材料的吸波性能进行了试验,结果表明：高铁粉煤灰颗粒是以介电损耗型为主的水泥基材料有效吸波剂,在民用建筑中具有实际使用价值;高铁粉煤灰水泥基材料具有明显的吸波性能,在9.5~18.0 GHz波段范围内反射率R＜-5 dB,其最小反射率超过-11 dB;高铁粉煤灰颗粒电磁特性与磁性氧化铁组分的含量具有显著相关性,可以通过磁选技术以及钢渣取代部分粉煤灰的工艺措施提高高铁粉煤灰颗粒电磁损耗。     

抗电磁辐射碳纤维复合吸波材料优化设计与制备

基于Maxwell-Garnett模型,计算出短切碳纤维/基体复合材料的等效介电常数;利用传输线理论并采用遗传算法进行短切碳纤维/基体复合吸波材料的优化设计。结果表明:碳纤维长度为1.02 mm,碳纤维体积分数为30.80%,材料厚度为2.46 mm时,复合吸波材料在2~18 GHz的带宽(小于-10 dB)可达7.11 GHz;基于优化参数制备的短切碳纤维/环氧树脂胶复合吸波材料的实验测量结果与优化设计计算结果基本相符;短切碳纤维复合材料能实现介电损耗与电磁波干涉相消的协同作用,在8~18 GHz频段具有良好的吸波性能和应用前景。     

单涂层吸波材料的优化设计及偏差研究

本文通过对单涂层吸波材料内电磁波传输损耗机理的细致研究，提出了单涂层吸波材料优化设计的两项原则。结合具体实例详细说明这两项原则的具体应用。最后讨论涂层电磁参量在偏离匹配条件的情况下，对涂层吸波性能影响的具体结果分析。     

试件厚度对铜渣-水泥基复合材料吸波性能的影响

铜渣为炼铜的工业副产品,将30%体积掺量的铜渣代替砂子,制备不同厚度的铜渣-水泥基复合材料试件,在2~18 GHz微波频段内,采用弓形反射法测试其微波反射率,同时测试其力学性能,并用扫描电子显微镜(SEM)分析其微观结构。结果表明:在2~18 GHz微波频率范围内,随着材料厚度的增加,微波反射率逐渐增加,当厚度为10 mm时,最小反射率为-22.17 d B,低于-10 d B吸收峰的累积有效带宽(吸波材料的工作频带宽度越大越好)为2.6 GHz。掺加铜渣后,水泥正常水化,复合材料力学性能无明显降低。铜渣可应用于具有吸收微波功能要求的水泥结构物。     

氯化钠的吸波特性及微波干燥工艺研究

采用终端开路同轴探头反射法测量了含水率0%～5%的氯化钠反射系数,研究了微波频率、含水率和温度对氯化钠含水物料吸波性能的影响,并对氯化钠的微波干燥工艺进行分析。结果表明:微波频率在2.3～2.6 GHz对物料的吸波性能影响不大,含水率的增加能显著提高物料的吸波能力和微波能的耗散,氯化钠的吸波性能与含水率之间存在线性关系,温度升高也会引起物料吸波性能显著提升;通过对物料微波干燥工艺研究得到较好的微波干燥工艺条件:干燥温度60～70℃、干燥时间70～90 s、物料厚度35～45 mm。     

Co_2W型六角晶系铁氧体的磁性与微波吸收性能

采用传统的氧化物固相反应法制备组分为BaZn1.1Co0.9Fe16O27,的Co2W型六角晶系铁氧体材料,研究了工艺参数、材料组成等对软磁特性、微波电磁参量、特性阻抗及吸波性能的影响.结果表明,适当提高烧结温度有助于提高w型铁氧体材料的饱和磁化强度,减小矫顽力,从而提高其磁导率;由Co2W型六角晶系铁氧体材料构成的吸波材料的阻抗匹配特性和吸波性能可以通过材料组成、材料复合及材料厚度变化米调整,有利于高性能铁氧体吸波材料的设计和制备.     

纳米Fe3O4/凹凸棒石的制备及其吸波性能研究

通过化学共沉积法制备纳米Fe3O4/凹凸棒石复合粉体,并采用XRD、XPS、HRTEM和矢量网络分析仪等手段对其微结构和吸波性能进行表征和分析。XRD和XPS分别证明了复合粉体的物相和铁的氧化价态。 HRTEM图像显示,Fe3O4磁性粒子均匀分布在凹凸棒石黏土表面,颗粒尺寸为10~80 nm。使用矢量网络分析仪在2~18 GHz范围测试不同厚度的Fe3O4/凹凸棒石的反射率。结果显示,不同厚度样品的峰值均超过-13 dB,其中厚度为3.5 mm的样品在12.6 GHz处反射峰为-28 dB,说明Fe3O4/凹凸棒石具有优良的吸波性能,有望成为一种新型的吸波材料。     

FeNi合金微粉的改性及其电磁与吸波性能

以FeNi_(25)和FeNi_(30)合金微粉作为吸波材料的吸收剂。采用湿磨和退火工艺对合金微粉进行改性,借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)手段分析了湿磨和退火处理后吸收剂的相组成与微观形貌。采用矢量网络分析仪研究了湿磨和退火处理对合金微粉/硅橡胶复合吸波材料的介电常数、磁导率和吸波性能的影响。结果表明,湿磨15 h后,可成功将球形合金微粉加工成片状,合金中出现α-bcc结构,FeNi合金吸波材料的介电常数与磁导率均得到明显提升。片状FeiNi合金经退火处理后,合金中的α-bcc结构消失,磁导率下降,介电常数略微提高。退火处理改善了FeNi合金吸波材料的吸波性能。     

钛渣在微波场中的升温特性和吸波特性研究

以钛渣为原料,探讨钛渣在微波场中的吸波特性以及升温特性,同时对不同粒度的钛渣进行微波波谱分析,并通过计算得到钛渣的粒度与衰减值和相对频移的关系。结果表明,钛渣在微波场中具有良好的吸波特性和升温特性,升温速率可达40℃/min;钛渣在微波场中加热焙烧后其吸波特性减弱于没有焙烧前的,在75~380μm的粒度范围内,当钛渣粒径为180~380μm,其吸波特性最好。     

三维蜂窝状碳包纳米铁颗粒复合材料的制备及吸波性能的研究

用聚苯乙烯纳米球作为胶晶模板,二茂铁和聚偏氟乙烯(PVDF)作为铁核和碳源,通过固化和热解成功制备了三维蜂窝状碳包纳米铁复合材料.通过SEM和TEM观察发现,所制备的材料具有规则的蜂窝状,且Fe纳米颗粒尺寸均匀,粒径约为5nm左右.XRD,XPS和Raman表征结果表明,复合材料的物相由Fe和无定型碳组成.Nano-Fe@HcC复合材料的粉末通过与石蜡按照样品粉末质量分数为20％～50％制备环形试样,用同轴法模拟出试样在2～18 GHz频率段内对电磁波的反射损耗,得出当质量分数为40％、厚度为2 mm时制备的复合材料有最佳的反射损耗-22.4 dB,并且有效带宽为5.2 GHz,为新型的吸波材料增加了选择.     

仲钨酸铵在微波场中的吸波特性和升温特性研究

研究了仲钨酸铵在微波场中的吸波特性和升温行为,采用微波谐振腔法对仲钨酸铵的吸波特性进行测定。研究结果表明:仲钨酸铵在频率2.450 GHz的微波场中具有良好的吸波特性。在微波功率1 000 W、物料量12 g的条件下,仲钨酸铵在微波场中煅烧25 min后,温度达到980℃,平均升温速率为70℃/min,仲钨酸铵在微波场中升温与微波功率成正比关系。     

预氧化中温度对氧化石墨烯吸波性能的影响

以天然鳞片石墨为原料,改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和矢量网络分析仪(VNA)研究了预氧化温度对GO形貌、结构、氧化程度、电磁损耗特性、吸波性能的影响。结果表明:当预氧化温度为80℃时,制备出的氧化石墨烯片层结构较为完整,层间距为0.91 nm,复介电常数和磁导率较高,在15~17 GHz损耗因子达到最大值,为1.07;在17.83 GHz时,反射率达到-34.28 d B,吸波性能最优异。     

空心微珠为基核的纳米隐形材料的制备研究

叙述了纳米金属微粒及金属氧化物微粒的吸波隐形原理和空心微珠为基核载体 ,表面镀覆纳米金属微粒Cu、Ni及金属氧化物微粒TiO2 ,制备隐形材料的工艺过程。作为吸波材料的基体 ,空心微珠的粒度 0～ 10 μm较好 ,控制一定的金属置换与沉降速度 ,可获得在 470～ 35 0 0nm、389～ 415nm波长内具有较高吸收率 (>85 % )的空心微珠镀Cu、Ni、TiO2 的吸波材料     

建筑空间的电磁辐射和建筑吸波材料

科技的发展，各类电子产品的广泛使用，建筑物空间的各种电磁辐射密度日益增强，电磁污染问题已引起人们的关注。国内已有的有关电磁辐射标准主要以职业暴露以及发射基地对公共场所辐射值的上限规定，面对电子产品在使用过程中产生的电磁辐射仅对他们的电磁兼容方面有规定，这类电磁辐射对公众及使用或操作人员的卫生安全和人体健康方面的标准还不完善。建筑吸波材料是用于建筑物，可吸收电磁辐射的建筑材料，能有效降低建筑物空间的电磁能量密度，改善人们生活与工作空间的电磁环境。文中分析和讨论了建筑吸波材料的初步试验和结果。     

应力波法测量冲击能的吸能单元结构设计

分析了应力波在钎杆-摩擦板界面的传播及在摩擦板-吸能材料界面的能量传递过程,推导出了能量系数随摩擦系数变化的函数关系。结果表明,单摩擦板吸能结构单元的最小反射能量系数Remin=0.25,达不到反射能量系数ΣRe〈0.2的要求。因此,吸能结构单元应设计为多摩擦板结构。     

应力波法测试凿岩机冲击能量系统中吸能装置的研究

本文对应力波法测试凿岩机冲击能量系统中吸能装置的有关问题进行了分析和讨论,从理论上阐述了吸能装置的设计原理,提出了总反射能量系数的计算方法;证明了在总反射能量系数为最小时,其各点摩擦系数的最佳分布为一确定的渐增序列。     

空心微珠为基核的纳米隐形材料的制备研究

本文叙述了纳米金属微粒及金属氧化物微粒的吸波隐形原理、空心微球为基核载体,表面镀覆纳米金属微粒Cu,Ni及金属氧化物微粒TiO2,制备隐形材料的工艺过程,作为吸波材料的基体,空心微球的粒度1－10μm较好,控制一定的金属置换与沉降速度,可获得在470－3500nm,389-415nm波长内具有较较吸收率的空心微球镀Cu,Ni,TiO2的吸波材料。     

微波场中钛精矿不同粒度吸波特性研究

采用谐振腔法测定了钛精矿不同粒度时吸波特性，研究了钛精矿不同粒度时与微波场内热源强度P的关系。攀枝花钛精矿和云南钛精矿最佳粒度为-80目+100目或者-180目+200目。在此粒度下，物料的介电常数ε达到最大值，其相应微波场内热源强度P为最高，并通过试验进一步确定微波场中钛精矿为-180目+200目，从而为微波在冶金领域中应用节约能耗提供理论依据。     

Zn-BTC改性水泥基复合材料的微观结构及力学性能

利用Zn-BTC对传统水泥基材料进行改性,制备具有规整结构的Zn-BTC改性水泥基复合材料,通过傅里叶红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)仪进行结构表征,并对抗折强度、抗压强度等性能进行测试。结果表明,当Zn-BTC的质量分数为2.0%时,改性水泥基复合材料28 d抗压强度和抗折强度分别为57.5 MPa和11.6 MPa,较未改性水泥基材料分别提高38.55%和75.75%。利用Zn-BTC改性后,水泥基材料水化产物构成未发生变化,Zn-BTC含有的活性-COOH能够诱导水化产物形成生长位点,水化产物以Zn-BTC生长过程为模板,形成具有大面积规整花簇状结构的微观形貌。Zn-BTC能对水泥基材料的微观结构进行模板化调控,并改善其力学性能。