硅烷偶联剂对羰基铁粉电磁性能的影响

利用FT-IR,SEM和矢量网络分析仪等对羰基铁粉改性前后的化学键特性、微观形貌和电磁参数等进行了研究,实验结果表明:硅烷偶联荆在羰基铁粉表面形成不均匀包覆层;羰基铁粉的电磁参数随硅烷偶联剂用量的增加而变化;根据电磁参数对材料的吸波性能进行计算,当乙烯基三甲氧基硅烷用量为2.0%(质量分数,后同)时,得到的吸波效果最好,5.2～10.0 GHz反射率均小于-10 dB.     

高能球磨法制备片状羰基铁及其电磁性能研究

采用高能球磨法进行片状羰基铁的制备,研究了行星式球磨机不同转速和不同球磨时间对羰基铁形状和微波电磁性能的影响.结果表明:在球磨转速为200 r/min,羰基铁开始逐渐出现片状结构;随着球磨时间的延长,羰基铁片状化程度逐渐提高,微波电磁性能也逐渐改善;随着转速的增大,片状羰基铁的宽厚比增大,但同时出现了大量细碎颗粒,磁性能反而发生恶化.球磨转速为200 r/min,研磨16h的片状羰基铁制得的微波吸收材料在4～18 GHz频段的反射率小于-10dB的带宽为7.5 GHz,最大反射率-29 dB.     

脲醛树脂包覆对片状羰基铁粉电磁吸波性能的影响

目的 提高片状羰基铁粉（FCI）的吸波性能。方法 采用原位聚合法制备脲醛树脂（UF）包覆片状羰基铁粉核壳复合粒子。通过透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分别对试验前后样品的微观形貌和物相组分进行表征。采用矢量网络分析仪对处理前后片状羰基铁粉在0.5～18 GHz频率范围内的电磁参数进行测试,基于传输线理论对其反射损耗曲线进行拟合分析。结果 微观形貌及X射线衍射谱结果表明,成功合成了脲醛树脂包覆片状羰基铁粉复合粒子（FCI@UF）。对测得的电磁参数进行分析,与原始片状羰基铁粉相比,包覆后铁粉介电常数和磁导率的实部、虚部均呈下降趋势,电磁波衰减能力减弱,与空气的阻抗匹配能力增强。反射损耗曲线图中,包覆后铁粉能有效吸收频带变宽（以反射损耗小于-10dB的带宽作为有效吸收频带）,由3.15 GHz变为4.38 GHz,在13.84 GHz时有最小反射损耗（-20.64 dB）,最小反射损耗向高频移动,最小值降低率达41.38%。结论 使用脲醛树脂对片状羰基铁粉进行包覆,制备了综合吸波性能更具优势的FCI@UF复合粒子,有效提高了片状羰基铁粉的吸波性能。     

功能纤维织物的制备及其吸波性能

利用功能纤维和涤纶2种材料混纺,并根据不同编织工艺,制备出4种功能织物.分别研究了4种织物在8～12 GHZ和26.5～40 GHz频段范围内的吸波性能,并对其吸波性能进行了比较.结果表明:在相同含量时,使用功能纤维3做成的织物吸波性能最好;在4种结构中,网格平纹布的吸渡性能最佳,当功能纤维质量分数为4%左右时,在8～12 GHZ范围内,反射衰减都低于-18 dB,最大反射率衰减为-21 dB,在26.5～40GHz范围内,反射衰减都低于-19 dB,最大反射衰减为-26 dB.     

石墨烯/SnO2纳米纤维复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝、超声混合和热处理等方法制备石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料,然后使用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM/TEM)和矢量网络分析仪(VNA)等设备对其微观结构和吸波性能进行表征。结果表明:当厚度为3.0mm时,石墨烯/SnO_2纳米复合纤维材料在11.7GHz频率下的反射损耗(RL)可以达到极值-48.1dB,且低于-10dB的频宽可以达到6.1GHz。由于RL值低于-10dB,表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料具有较好的吸波性能。     

海洋苛刻环境服役的CIPs/EP吸波防腐功能材料

目的 制备兼具吸波与耐腐蚀性能的复合材料。方法 使用KH560对羰基铁粉进行改性,在此基础上分别制备羰基铁粉体积分数为0%、15%、20%、25%的复合材料。通过红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和矢量网络分析仪（VNA）等测试技术对所制备复合材料的微观特征和电磁性能进行分析对比。研究不同羰基铁（CIP）的体积占比与复合材料电磁波吸收性能和防腐蚀性能之间的关系。结果 通过KH560改性后的羰基铁与环氧树脂混合均匀,形成了紧密的网络结构。羰基铁粉为片状,长度为3～10μm。当羰基铁粉的体积分数为20%时,样品的吸波性能和防腐性能较好,综合性能相对最佳。所制备的样品在较宽范围内均拥有良好的吸波性能,在厚度2 mm时反射损耗小于-10 dB的有效带宽达到了4.2 GHz,在8.5 GHz左右时达到了最小反射损耗值（-42.5 dB）。样品在酸和盐的环境下进行7 d加速腐蚀实验后吸波性能未明显降低,这显示了其良好的耐腐蚀特性。结论 将吸波性能优良的羰基铁粉与耐腐蚀性能优异的环氧树脂进行复合,通过调控片状羰基铁粉的体积占比提高了材料的磁导率和介电常数,实现了良...     

用于ETC系统的羰基铁粉二氧化钛复合吸波材料

将羰基铁粉和二氧化钛与橡胶混合,采用压延法制备了应用在工作频率为5.8GHz的电子不停车收费系统(ETC)中的吸波材料,运用矢量网络分析仪测试了材料的复磁导率与复介电常数在2.0~18.0GHz范围的频谱特性,并在微波暗室内测试了材料的反射率。结果表明,Fe与TiO2在7∶3质量比混合下性能最佳,实验探讨了样品厚度对材料吸波特性的影响,确定厚度在1.7mm时,材料吸收峰值位于ETC所工作的5.8GHz频率,实验测试了材料在电磁波从不同角度入射条件下的反射率,垂直入射情况下效果最佳,可达-30dB。     

羰基铁粉复合多孔吸波涂层的优化设计

目的 解决吸波剂羰基铁粉颗粒(CIP)构成的吸波涂层存在密度较大、涂层厚度过大的问题.方法 利用三维多孔结构降低复合吸波涂层的密度并改善阻抗失配,从而构筑轻质宽频羰基铁粉复合吸波涂层.利用有限元分析软件建立了羰基铁粉/石蜡复合多孔吸波涂层的仿真模型,通过仿真研究了三维多孔结构的孔隙率、孔径和孔隙分布方式对复合吸波涂层性能(最小反射损耗、有效吸收带宽、峰值吸收频率和密度)的影响规律,揭示了羰基铁粉多孔结构的吸波机理,并确定了具有最佳综合性能的羰基铁粉三维多孔复合吸波涂层的结构参数.结果 随着孔隙率的增加,涂层密度减小且峰值吸收频率向高频移动;而随着孔径的减小,涂层除峰值吸收频率向高频移动外,最小反射损耗和有效吸收带宽分别呈减低和增加的趋势,吸波性能得到有效改善.孔隙分布方面,在随机、有序、梯度递减和梯度递增4种分布方式中,梯度递减分布表现出最佳的吸波性能.相较于无孔结构,羰基铁粉质量分数为75％、孔隙率为16％、孔径为0.325 mm、孔隙呈梯度递减分布的三维多孔涂层,其有效吸收带宽(RL<–10 dB)拓展了49.3％(从4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4％(从2.71 g/cm3降低到2.6 g/cm3),而最小反射损耗仅仅损失0.7％.结论 多孔结构的引入可以实现羰基铁粉涂层轻质、宽频吸波的目的.     

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。     

(SiC)p表面修饰及吸波性能研究

目的提高(SiC)P的吸波性能。方法采用低成本、环保型的化学镀镍方法对(SiC)P表面进行修饰,设计了氧化、亲水、敏化、活化系列增强前处理工艺,确定了(SiC)P表面修饰的最佳工艺流程。用SEM、EDS、XRD等分别表征了修饰前后(SiC)P形貌、成分、物相的改变,采用波导法测定了修饰后碳化硅复合粉体的介电性能,并以其为吸波剂在铝板上制备了吸波材料。结果修饰后,获得了镀层连续、无光滑(SiC)P裸露的较高质量的碳化硅复合粉体(简写为(Ni/SiC)P)。(Ni/SiC)P较原粉(SiC)P,其形貌、组成、结构发生了明显改变,且介电常数、介电损耗、吸波性能明显增强,其中,介电常数的实部增强约为22%,虚部增强约为20%。涂覆1层(Ni/SiC)P涂料,在17.12 GHz时,RL=−15.47 dB,大于涂敷2层原粉(SiC)P涂料的吸收效果。涂覆2层(Ni/SiC)P涂料,在16.11 GHz时,RL=−23.51 dB。结论采用低成本、环保型方法实现了(SiC)P表面高质量修饰,修饰后,复合颗粒(Ni/SiC)P的介电性能及吸波性能均明显提高。     

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。     

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.     

Dy对Pr2Fe17合金微波吸收特性的影响

采用电弧熔炼及高能球磨工艺制备出 DyxPr2-xFe17 (x =0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) 合金微粉,借助XRD、SEM、振动样品磁强计和网络矢量分析仪等仪器分别对合金微粉的结构、形貌、磁性能及其微波吸收性能进行了研究。研究发现, 随着Dy含量的增加,DyxPr2-xFe17微粉的饱和磁化强度降低。DyxPr2-xFe17合金的最小反射峰频率随Dy含量的增加往高频方向移动,最小反射损耗呈先增大后减小的变化趋势;其中Dy0.3Pr1.7Fe17合金具有最好的吸波效果,在最佳匹配厚度2.5 mm下,Dy0.3Pr1.7Fe17合金的最小反射损耗在5.04 GHz处达到-42.38 dB左右,反射损耗小于-10 dB的频带宽度达到了1.20 GHz。     

钴纳米粒子改性石墨烯复合材料的电磁性能

采用化学镀的方法,先后用氯化亚锡敏化、氯化钯活化,在石墨烯表面沉积钴纳米粒子。XRD、TEM结果显示钴在石墨烯表面的晶体结构和含量因钴前驱体盐和还原剂浓度而异。电磁测试结果表明:钴含量的增加和石墨烯的还原均能提升Co-RGO的电导率;同时,Co-RGO纳米复合材料由于具有磁损耗和大量界面引入的介电损耗,吸波性能优异,Co-RGO*1在1~18 GHz频段内反射率低于-10 d B的频宽约为4 GHz,Co-RGO*2在26.5~40 GHz频段内反射率均小于-23 d B。     

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。     

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。     

The influence of magnetic and dielectric loss on the noise absorption of iron particles-rubber composites attached to a microstrip line

Magnetic and dielectric loss are systematically controlled by using iron flake powders with various initial sizes (7 μm and 70 μm) as the absorbent fillers in the rubber matrix, and their noise absorbing characteristics have been investigated as a function of frequency and sheet thickness. Flake iron particles were prepared by the mechanical forging of spherical powders using an attrition mill. Composite sheets (thickness=0.2 mm-1.0 mm) were prepared with a mixture of iron particles and silicone rubber. Attaching the composite sheets to a microstrip line of 50 Ω, a network analyzer was used to measure the reflection and transmission parameters (S₁₁ and S₂₁, respectively). A nearly constant value of S₁₁ (about −10 dB) was observed, irrespective of particle size. However, S₂₁ is strongly dependent upon initial particle size. For the composites of 7 μm particles (with high magnetic loss), S₂₁ is reduced below −20 dB in the frequency range of 1 GHz to 10 GHz, and the corresponding bandwidth of noise absorption is not so greatly diminished by reducing the sheet thickness as low as 0.2 mm. For the composites of 70 μm particles (with high dielectric loss), however, the bandwidth is greatly reduced with a decrease in sheet thickness. It is concluded that the attenuation of conduction noise through the microstrip line is primarily controlled by the magnetic loss of the iron particles due to strong magnetic field around the microstrip line.     

Preparation and microwave absorption properties of Ni(Co/Zn/Cu)Fe_2O_4/SiC@SiO_2 composites

Ni(Co/Zn/Cu)Fe_2O_4/SiC@SiO_2, a microwave absorber, was prepared by the sol-gel method. The phase structure and the morphology of the microwave absorbers were characterized by X-Ray Diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM), respectively. Laser sizer(LS) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) analysis show the core-shell structure of SiC@SiO_2. Coaxial method was used to measure the microwave absorption properties of the prepared composites in the frequency range of 2-18 GHz. When 70 wt% SiC is wrapped by 30 wt% SiO_2,and 50 wt% NiFe_2O_4 is added into 50 wt% SiC@SiO_2, the as-prepared powders are found to have advanced microwave absorption properties with a minimum reflection loss(RL) of -32.26 dB at about 6.08 GHz, and the available bandwidth is approximately 2.1 GHz when the RL is below -10 dB.