La0.8Sr0.2 Mn1-yFeyO3微波电磁特性与损耗机制

用溶胶凝胶法制备La0.8Sr0.2Mn1-yFeyO3(y=0.10,0.12,0.14,0.16)样品,测试并分析该样品在2~18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率、损耗角正切及微波吸收系数与频率的关系,发现y=0.12,0.14时吸波的效果最好。样品厚度为2 mm、y为0.12时,有2个吸收峰,吸收峰值最高达22 dB,10 dB以上吸收频带宽度达6.2 GHz;厚度2.21 mm样品8 dB以上的吸收频宽达8.5 GHz。初步探讨了该材料的电磁损耗机理,电磁特性参数在频率为12.4 GHz位置发生阶跃式变化,在小于12.4 GHz频率范围以介电损耗为主,在大于12.4 GHz频率范围以磁损耗为主,这与Fe对Mn3 —O—Mn4 之间的影响有关。电导率测试表明在室温范围内电导在半导体范围内,有利于降低微波在氧化物表面的反射率。     

Co3O4/Biomass-rGO异质结构纳米片的微波吸收性能

目的调节Co3O4纳米粒子的电磁匹配,以实现最佳的电磁波吸收性能,同时实现对轻质、强吸收、宽频带、小厚度电磁波吸收材料的追求。方法通过玉米秸秆制备生物质-rGO,采用水热法将生物质-rGO引入到Co3O4纳米粒子中制备具有异质结构的Co3O4/biomass-rGO纳米片。通过X射线衍射分析仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜测试,分别对Co3O4/biomass-rGO异质结构纳米片的组成、形貌以及结构进行表征,同时通过矢量网络分析仪测试分析生物质-rGO的引入对Co3O4/biomass-rGO异质结构纳米片吸波性能的影响。结果生物质-rGO的引入明显提高了Co3O4/biomass-rGO异质结构纳米片在2~18 GHz频率范围的电磁波吸收性能,不仅降低了有效吸收体厚度,同时还拓展了有效吸收频带宽度。在厚度为1.5 mm、频率为15.8 GHz时,达到–36.1 dB的最大反射损耗值。有效吸收频带宽度为15 GHz,在S、C、X、Ku波段均存在有效吸收,实现了在1.0~5.5 mm宽厚度范围内的全部有效吸收。结论通过引入生物质-rGO可以有效改善Co3O4的电磁匹配和介电损耗。     

Zn~(2+)含量对纳米Ni_(1-x)Zn_xFe_2O_4粉末在X波段吸波特性的影响

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧反应制备了Ni1-xZnxFe2O4(x=0.5,0.65和0.8)铁氧体纳米粉末,将粉末分别在550、800和1050℃下退火2 h,研究了各退火样品的晶体结构及自燃烧样品在X波段(8.2～12.5 GHz)的电磁性质。XRD分析表明,随Zn2+含量的提高,在自燃烧及550℃退火后,除尖晶石主相外,还有微量的ZnO、Fe3O4杂相;经800℃及其以上较高的温度退火后,所得样品呈完好的尖晶石相。VSM及微波矢量网络测量表明,Zn2+含量影响材料的比饱和磁化强度和矫顽力以及吸波性能、复介电常数和复磁导率;适当的Zn2+含量可提高纳米晶材料的自然共振频率,展宽其吸收频带,提高其复磁导率和磁损耗性能,改善其吸波性能。当x=0.65时,纳米Ni0.35Zn0.65Fe2O4粉末的吸波性能最好。当涂层厚度d=1mm时,其在测试频段内有四个吸收峰,在频率f=11.2315 GHz处,最大吸收值为15.879 dB;在9.0～11.7 GHz,吸收值达8 dB以上,μ'值达1.0以上,μ"值基本在0.7以上;其中吸收值超过11 dB和μ"值超过1.0的带宽达1.2 GHz。     

CoNi/g-C3N4/GQDs纳米胶囊的宽频电磁波吸收调制

通过两步法制备了CoNi/g-C₃N₄/GQDs三元复合纳米胶囊,利用XRD、SEM、FT-IR对其物相组成和微观形貌进行了详细表征,并对材料在1~18 GHz的微波电磁参数和吸波性能进行了测试和分析。结果表明,类海胆状的CoNi颗粒可以保证其复磁导率在较高水平,同时g-C₃N₄和GQDs在CoNi核心表面的复合可以通过界面偶极和本征偶极的互补性调控,调制微波介电特性和损耗。在L-Ku频段范围内,CoNi/g-C₃N₄/GQDs三元纳米胶囊通过介电调制的方式,极大地改善了电磁阻抗,获得了宽频吸收效果和吸波性能增强,在f=12.94 GHz和d=2.4 mm时,复合材料的反射损耗(RL)最小值达到-33.45 dB,当材料厚度为2.6 mm时,有效吸收频宽(RL<-10 dB)达到3.5 GHz。     

La-Ho-Fe合金的制备及其微波吸收特性研究

采用电弧熔炼及高能球磨工艺制备出LaxHo2-xFe17(x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) 合金微粉,借助XRD、SEM、VSM和网络矢量分析仪等仪器分别研究La替换对合金微粉的结构、形貌、磁性能及其微波吸收性能的影响。结果表明, 随着La含量的增加,饱和磁化强度和平均颗粒大小都有所增加。LaxHo2-xFe17合金的最小反射峰频率向低频方向移动。其中La0.2Ho1.8Fe17合金具有最好的吸波效果,在最佳匹配厚度1.8 mm下,La0.2Ho1.8Fe17合金的最小反射损耗在8.72 GHz处达到-28.72 dB,反射损耗小于-10 dB的频带宽度达到2.32 GHz。当厚度在1.2-2.4 mm范围里,La0.2H1.8Fe17合金的反射损耗均小于-10 dB,这表明LaxHo2-xFe17是有前途的微波吸收材料,并具有良好的吸收特性。     

La1-xKxMnO3的微波吸收特性

用溶胶-凝胶法制备La1-xKxMnO3粉晶,用X射线衍射仪和扫描电镜表征样品的晶体结构和微观形貌,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2~18 GHz微波频率范围的复介电常数和复磁导率,并计算损耗角正切及微波反射率,分析K掺杂量和样品厚度对体系微波吸收性能的影响及微波损耗机制。结果表明:晶体结构为钙钛矿型,颗粒形貌为不规则椭球状或短棒状;当样品厚度为2.40 mm、x=0.3时,吸收峰值为27.1 dB,10 dB以上有效吸收频带宽度达10.6 GHz。纳米La1-xKxMnO3兼具介电损耗和磁损耗,介电损耗相对较强。磁损耗因子和介电损耗因子随微波频率的变化相反,是基体中铁磁与反铁磁团簇在微波电磁场作用下相互转变引起。     

LiZn铁氧体空心微珠的自反应淬熄法制备及其低频吸波性能研究

以Fe+Fe2O3+Li2CO3+Zn O为主反应体系、聚乙二醇为表面活性剂,Bi2O3为助熔剂,KCl O4为营养剂,运用将火焰喷射技术与自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术相结合的自反应淬熄法,制备了Li Zn铁氧体空心复相微珠。通过粒度分析、SEM、EDS、XRD和矢量网络分析仪等手段,分别分析了该空心微珠的粒径、结构、形貌、相组成和吸波性能。研究表明,该Li Zn铁氧体空心微珠粒径分布均匀,集中在60μm左右,包含实心、单孔和多孔型多种结构,以及部分不规则颗粒。空心微珠外表面出现了晶化程度不高的多边形片状晶,内表面为微纳米晶粒,相组成为Fe3O4、Fe2O3、Li0.435Zn0.195Fe2.37O4和Li0.5Fe2.5O4;该空心微珠吸波材料最佳匹配厚度为4 mm,在此厚度下低频吸波性能良好:最低反射率为-14.5 d B,对应的吸收频率为5.8 GHz,低于-10 d B的吸收频带为4.8~6.8 GHz,带宽达2 GHz。     

一种具有宽频吸波性能的环氧树脂基夹层复合板设计与制备

本文设计和制备了一种在C波段上具有宽频吸波性能的夹层复合材料，并用同轴电缆法和矢量网络分析仪分析了复合材料板的电磁参数和反射率。复合材料板厚度5mm，板表层与底层为玻璃纤维/环氧树脂复合材料，以“Fe50Ni50粉体/丁基橡胶纳米复合材料”为中间夹层。采用液相还原法制备了粒径约为100nm的球形Fe50Ni50粉末，采用二步共混法制备了Fe50Ni50 /IIR复合材料。研究表明， Fe50Ni50粉体/IIR纳米复合材料在2~18GHz频带上以磁损耗为主。表层与夹层的匹配是获得宽频吸波特性的关键，可以通过调整表层与夹层的厚度获得良好的吸波性能。当复合材料板厚度为5mm、夹层厚度为2mm时，板的R≤-10dB的吸波频带为5.6GHz~7.6GHz和16.8GHz~18GHz，吸波带宽达到3.2GHz，该材料在C波段吸波带宽达到2GHz，取得了突破。     

钴-铁沉积碳化硅颗粒及其吸波性能

目的提高碳化硅微粒的微波吸收性能。方法利用改进的化学镀法,以硫酸钴和硫酸亚铁为主盐,次亚磷酸钠为还原剂,施镀温度为50℃,使用机械搅拌和超声分散相结合的方法,在预处理后的微米碳化硅颗粒表面沉积钴铁合金。通过X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)分别对化学镀前后材料的结晶状态、组成成分和形貌特征进行了表征;利用矢量网络分析仪对化学镀前后材料在2~18 GHz频率范围内的电磁性能进行了测试,并通过计算得到了材料微波反射率损耗。结果钴铁合金呈微球状均匀沉积在碳化硅表面,有效地改善了碳化硅材料的电磁性能和微波吸收性能。碳化硅的介电常数虚部存在界面极化和缺陷极化两个弛豫峰(9.1、13.8 GHz),而沉积钴铁合金后,碳化硅材料Co-Fe/SiC增加了两个弛豫峰:介电弛豫峰(11.7 GHz)和磁弛豫峰(12.6 GHz)。正是由于Co-Fe合金对微波信号的介电弛豫和磁弛豫,有效提升了材料的吸波性能。当吸波层厚度为2.4 mm时,反射率在10 dB以上的吸收带宽达到3.8 GHz,20 dB带宽可以达到1.5 GHz。当吸波层厚度为2.3 mm时,频率为12.7 GHz时达到最大吸收峰值–43 dB。结论在碳化硅材料表面沉积钴铁合金是一种有效改进材料微波吸收性能的方法,且该材料是一种高效、宽频的微波吸收材料。     

玻璃包覆FeSiBNbCu非晶丝的微波吸收性能(英文)

制备以石蜡为基体并具有玻璃包覆Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1非晶丝不同填充比的同轴介电样品,在相对较高的微波吸收频段(2~18 GHz)下研究短丝填充比(质量分数3%~9%)和样品厚度(1~7 mm)对同轴介电样品的微波吸收性能的影响规律。采用X射线衍射谱(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微分析(SEM)和矢量网格分析仪(SNA)表征材料的微结构并评价其吸波性能。结果表明,不同填充比的同轴介电样品的复磁导率和复介电常数存在重要的频率范围(6~18 GHz)。模拟结果显示,具有3 mm厚度和7%填充比的样品具有较好的微波吸收性能,其反射率在14 GHz时达到峰值-34 dB。这对于开发具有更宽微波吸收范围应用的微丝介电材料是十分有益的。     

Enhanced Microwave Absorption Properties of Double-Layer Absorbers Based on Spherical NiO and Co_(0.2)Ni_(0.4)Zn_(0.4)Fe_2O_4 Ferrite Composites

Microwave absorption properties of spherical NiO particles and Co_(0.2)Ni_(0.4)Zn_(0.4)Fe_2O_4(CNZF) ferrites with single-layer and double-layer absorbers were studied in the frequency range of 2–18 GHz. The spherical NiO particles were synthesized by using a hydrothermal process, while the CNZF powders were prepared by using a sol–gel autoignition method. The double-layer absorbers, composed of 30 wt% NiO as matching layer and 30 wt% CNZF as absorption layer,with a total thickness of 3.2 mm, exhibited a maximum reflection loss(RL) of –67.0 d B at 9.2 GHz and an effective absorbing bandwidth below –10 d B to be 3.9 GHz from 7.0 to 10.9 GHz. The excellent microwave absorption performance of the double-layer absorbers should be ascribed to the high impedance matching ratio, the great microwave attenuation capability, and well-coupled layer.     

不同形貌羰基铁的复合对电磁特性及吸波性能的影响

目的增强羰基铁的低频吸波性能,掌握吸收峰频率的调控方法。方法将球形羰基铁与片状羰基铁混合,制作复合材料。通过扫描电子显微镜对两种羰基铁的微观形貌进行分析。通过矢量网络分析仪测量5种质量配比下(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)羰基铁复合材料的复介电常数和复磁导率,分析不同形貌羰基铁的复合对电磁特性的影响。同时分析不同配比羰基铁复合材料的吸波性能。结果随着球形羰基铁加入比例的提高,复合材料的复介电常数实部和虚部均逐步下降。羰基铁复合材料的复磁导率实部整体变化不大,虚部呈下降趋势。当片状羰基铁和球形羰基铁质量比为1∶2时,在3.08 GHz处最大吸波性能为20.2 dB,有效吸波带宽(反射率损耗不大于8 dB)为2.43 GHz。结论球形羰基铁的加入可以有效调控复合材料的吸收峰在低频范围内定向移动,增强1~4 GHz范围内的低频吸波强度,扩宽有效吸波带宽。球形羰基铁的加入,降低了片状羰基铁的介电常数,复合材料的电磁阻抗匹配条件得到优化,电磁损耗耦合效应增强,从而提升了该复合材料的吸波性能。     

PVP对石墨烯/Fe3O4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响

目的研究分散剂PVP对Fe_3O_4在石墨烯表面分散性的影响,以获得吸波性能良好的吸波材料。方法采用溶剂热法制备石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱、矢量网络分析仪等对石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料进行表征,并研究了PVP添加与否在石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响。结果添加PVP后的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料与未添加PVP的相比,Fe_3O_4在石墨烯表面的团聚现象明显减少,尺寸显著减小。通过计算机模拟反射率,未添加PVP的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-18.79 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.1 GHz。添加PVP的复合材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-25.88 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.5 GHz,相比未添加PVP的复合吸波材料,反射损耗小于-10 dB的频带宽度增加0.4 GHz,最大反射损耗提高7.09 dB。结论 PVP能提高Fe_3O_4在石墨烯表面的分散性,并在石墨烯表面形成良好的导电网络,使复合材料的吸波性能明显提升。     

Design of mesostructured γ-Fe2O3/carbon nanocomposites for electromagnetic wave absorption applications

We propose and demonstrate a scheme to enhance microwave absorption property through mesoporous structure with high regularity. The mesostructured nanocomposites, embedding γ-Fe₂O₃ within carbon matrix, exhibit a strong and broadband attenuation of microwave in the frequency range of 0.5-18 GHz, mainly due to the better impedance matching. C-2Fe-900 exhibits strong absorption characteristics with an absorption peak of −32.0 dB at 6.4 GHz. The absorption peak intensity and position can be adjusted by changing the matching thickness of the coating. Reflection loss below −10 dB (i.e., absorption above 90%) is obtained in the frequency range of 1.9-10.7 GHz.     

Synthesis of Flowerlike MoS2/CoNi Composites for Enhancing Electromagnetic Wave Absorption

The hierarchical MoS₂/CoNi composites were successfully synthesized by a two-step hydrothermal method. The large surface area of the MoS₂ enhances the dispersivity of the CoNi nanoparticles and the formation of abundant MoS₂/CoNi interfaces, which make an important contribution to the dielectric loss, and the introduction of the CoNi improves impedance matching and introduces magnetic loss, which can improve the absorption performance to electromagnetic waves. Through the calculation of the electromagnetic parameters, the minimum reflection loss (RL) value of the MoS₂/CoNi composites achieves -41.44 dB at 13.53 GHz under a thickness of 2.0 mm and the corresponding effective absorption bandwidth (RL below -10 dB) is 5.6 GHz. The MoS₂/CoNi composite has the potential to be applied to microwave absorption due to its strong absorption and wide bandwidth.     

热处理对锶铁氧体微结构及吸波性能的影响

采用溶胶凝胶自燃烧法,在不同煅烧温度条件下制备了六角锶铁氧体粉体,对其结构、形貌和电磁参数进行了分析。通过绘制匹配解析图,求得各锶铁氧体所得涂层的最佳匹配厚度和最佳匹配频率,并利用传输线理论计算了最佳条件下样品的吸波效果。结果表明:热处理温度对锶铁氧体的结构和形貌有很大影响,以5℃/min升温时,随着煅烧温度升高,颗粒由米粒状逐步转化为完美的六角片状;热处理温度对锶铁氧体吸波性能的影响也较大,1 000℃的样品吸波效果最好,当匹配厚度为5.2mm时,低于-5dB的带宽为4.5GHz,最大吸收峰值为-38dB。     

纺锤状ZnO/还原氧化石墨烯异质结构及其微波吸收性能

目的调节石墨烯的电磁匹配,以实现最优的微波吸收性能。方法通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯GO,以六水合硝酸锌、双六甲撑三胺、氧化石墨烯为原料,采用水热法在140℃获得了具有异质结构的包裹r-GO的纺锤状ZnO棒(S-ZnO/r-GO)。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)测试,分别对S-ZnO/r-GO的组成成分、形貌特征以及微观结构进行了表征,同时采用同轴法,通过矢量网络分析仪测试分析了不同填充浓度下S-ZnO/r-GO复合材料在2~18 GHz范围内的电磁特性,并通过计算得到了材料的微波反射率损耗。结果尺寸均匀且相互交织的纺锤状ZnO棒被大量褶皱的还原氧化石墨烯所包覆,构建了一种相互连接的三维交织结构。纺锤状ZnO的引入以及三维结构的建立,明显改善了S-ZnO/r-GO异质结构在2~18 GHz频率范围内的电磁特性和微波响应。在厚度为2.0 mm,频率为14.8 GHz处,最大反射率损耗值达到−40 dB,有效吸收带宽几乎覆盖整个Ku波段。结论纺锤状ZnO/r-GO复合材料表现出优异的微波吸收性能和较宽的有效吸收频段,具有一定的应用前景。