纳米La0．8Ba0．2MnO3／Ni粉复合体系的微波吸收性能

采用溶胶-=凝胶法制备La0．8Ba0．2MnO3粉体,并与纳米Ni粉按不同质量比复合,制得复合材料样品。测量样品在2-18GHz频率范围内的复介电常数、复磁导率并计算微波反射系数,分析不同组分对材料微波吸收性能的影响及其可能的吸收机制。研究结果表明：复合体系比单一组分样品具有更好的吸收效果;当La0．8Ba0．2MnO3含量为62、5％时,材料微波吸收效果最佳;当样品厚度为2mm时,大于10dB的吸收频宽达到3．6GHz,最大吸收峰值为24dB;当样品厚度为1．8mm时,大于10dB的吸收频宽达到3．3GHz,最大吸收峰值为44dB;LaMnO,在A位掺杂Ba2＋,其电磁性能将发生变化,再与磁性纳米Ni粉复合,介电损耗和磁损耗的综合作用能使体系的微波吸收效能显著加强。     

导电聚苯胺修饰结构碳材料的制备及吸波性能

采用水热、刻蚀、高温煅烧以及原位聚合法,制备了聚苯胺(Polyaniline, PANI)修饰蘑菇菌盖状碳(Mushroom cap carbon, MRC-C)的复合吸波材料(MRC-C@PANI)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、X射线光电子能谱对MRC-C@PANI复合材料的形貌与结构进行表征,采用矢量网络分析仪分析了PANI的引入对复合材料吸波性能的影响,并探讨了MRC-C@PANI复合材料的吸波机理。结果表明:当石蜡介质中MRC-C@PANI复合材料的质量分数为30%,且厚度仅为2.40 mm时,其最大反射损耗可达-43.10 dB (9.58 GHz),对应有效吸波频宽为2.92 GHz(即反射损耗值低于-10.00 dB)。MRC-C@PANI复合材料良好的吸波性能主要归因于其阻抗匹配特性、介电损耗和其它协同效应。     

形貌对羰基铁/Fe-Si-Cr复合材料吸波性能的影响

为有效提升吸波材料的电磁吸收强度和有效吸收带宽,采用球磨法对球状Fe-Si-Cr进行扁平化处理,通过机械共混法将不同形貌Fe-Si-Cr和羰基铁粉(Carbonyl iron powder, CIP)复合,研究不同质量比对复合材料电磁参数和微波吸收性能的影响。实验结果表明,大长径比可以提高材料的介电常数和磁导率,并使反射率峰值向低频移动。片状Fe-Si-Cr和CIP的低频吸波性能优于球形粒子。实验制备的复合材料中,样品I的最大反射损耗为-45.92 dB,有效吸收带宽为1.5 GHz。样品L的最大反射损耗为-22.11 dB,有效吸收带宽大于6.2 GHz。吸波剂的形貌对材料的电磁吸收性能有显著影响。将不同形貌的CIP和Fe-Si-Cr按不同配比复合后,可以得到不同频率下性能优良的吸波体。利用阻抗匹配函数可以从理论上预测出反射损耗峰值对应的吸波剂厚度和频率。双层吸波材料相比于单层吸波材料,其有效吸收带宽更大,可以通过改变匹配层、吸收层的厚度来获得不同频率下吸波性能优良的吸波体,更易满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。     

多孔螺旋碳纤维低成本制备和增强吸波性能研究

研究报告了一种受生物启发的螺旋碳纤维低成本、无催化剂的制备方法,即以茶叶体内天然螺纹导管结构为模板,通过高温碳化获得螺旋碳纤维(SCFs)材料.并且通过KOH活化造孔,获得了具有高比表面积(1923.56 m2/g)和高孔容(1.06 cm3/g)的多孔活性螺旋碳纤维(ASCFs)材料.微波吸收测试结果显示活化后的PASCFs材料具备更高的介电损耗和良好的阻抗匹配性,体现出优异的微波吸收性能.在材料含量为10 wt％,匹配厚度为3.53 mm时,ASCFs在电磁频率7.3 GHz下的反射损耗(RL)高达-38.18 dB,比活化前SCFs的最大反射损耗(RL)提高了近13倍.     

聚苯胺复合中空微球的制备及其吸波性能研究

以石墨烯和苯胺为主要原料，采用空心玻璃微球表面原位聚合法制备聚苯胺/还原石墨烯/二氧化硅(PANI/RGO/SiO₂)复合中空微球。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和网络矢量分析仪对PANI/RGO/SiO₂复合中空微球的结构、形貌、介电和吸波性能进行研究。结果表明：合成的聚苯胺完整包覆在SiO₂空心玻璃微球表面，石墨烯呈半透明薄纱状覆盖在聚苯胺表面；PANI/RGO/SiO₂复合中空微球的吸波性能比PANI/SiO₂好，石墨烯能改善复合材料对电磁波的吸收性能，且随石墨烯质量分数的增加，复合中空微球的吸波能力增强；当石墨烯的质量分数为5%、吸波层厚度为4 mm时，样品在6.32 GHz处达到最强反射损耗为-34.06 dB。     

PPy@Fe2O3核壳结构的复合织物的电磁性能研究

以厚度薄、透气透湿性好的柔性涤棉织物作为基布,采用工艺简单的溶胶-凝胶法和原位聚合法两步制备了PPy@Fe₂O₃核壳结构的复合织物,并研究了掺杂剂和氧化剂与吡咯的摩尔比对其电磁性能的影响。结果表明：当氧化剂和掺杂剂与吡咯摩尔比为2∶1时,复合织物的反射损耗最小,在13.0 GHz时达到最小值为-7.96 dB,可以吸收84.0%的电磁波,小于5 GHz的带宽达到11.4 GHz(6.6 GHz～18.0 GHz)。     

石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物的制备及其电磁性能研究

为了解决电磁污染对环境和生物安全产生的不良影响,文中采用水热法制备了石墨烯/MnFe_2O_4二元纳米复合物,以聚吡咯掺杂获得石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)及矢量网络分析仪等手段对石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合物的形貌、结构及性能进行了表征,结果表明,复合物呈现多级结构,其中MnFe_2O_4为立方体状,平均粒径大约都在40nm左右,所制备的石墨烯/MnFe_2O_4/PPy复合材料显示有较强的电磁性能,这主要是由于介电损耗和磁损耗以及增强的界面效应的协同作用,电磁性能测试显示,随着吸波涂层厚度的增加,吸收峰向低频移动,在涂层厚度为4 mm时,最大值反射损耗为-37dB(频率为6.5GHz),反射损耗在-10dB以下的频带宽度为2.5GHz(5.4~7.9GHz).     

立方体α-Fe合成及其含量对吸波性能的影响

为了研究形状各向异性与吸波剂含量对吸波性能的影响,利用溶剂热法成功制备了具有形状各向异性的立方晶形微纳米Fe粉.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子谱等手段,对所制样品的微观结构、形貌与组成成分进行了研究.利用矢量网络分析仪研究了吸波剂含量对吸波性能的影响.结果表明,立方体状α-Fe的尺寸约为300 nm,其质量分数与微波吸收性能呈非线性增强关系.当α-Fe质量分数为50%时,反射损耗高达-48. 9 dB,频率为8. 78 GHz,对应的涂层厚度为2 mm,反射损耗小于-10 dB的频率范围为2. 04～18 GHz,对应的涂层厚度范围为1. 28～7 mm.     

碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金的微波吸收性能研究

为了提高碳纳米管的微波吸收性能,采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀覆了一层Ni-Co-La合金层。利用扫描电镜、X射线能谱仪、振动样品磁强计、矢量网络分析仪分析了镀层形貌、成分与含量、磁性能,研究了其在2～18 GHz频段内的吸波性能。研究表明:添加适量的稀土镧能显著改善镀层的吸波性能,合金镀层中镧原子的含量可达4.16%(wt)。比较碳纳米管化学镀镍-钴-镧与碳纳米管化学镀镍-钴合金的吸波性能可知,碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金反射损失更大,最低反射损耗达到-14.3 dB,反射损失超过-5 dB的频率范围为5.0～7.0 GHz,碳纳米管化学镀镍-钴-镧合金在其原有较高的介电损耗基础上兼具明显的磁损耗。     

纳米Fe3O4及其复合体系的微波吸收特性研究

研究了纳米Fe3O4及其复合体系的微波吸收特性,并分析了吸收机制以及复合组分对吸波性能的影响。结果表明,在Fe3O4/BaTiO3复合体系中,通过调节材料组分可调节吸收峰的位置,复合体系的有效吸收频带较单一材料拓宽。当样品的厚度为2 mm,Fe3O4与BaTiO3的质量比为3:2时,反射率为-10 dB的有效频宽达2.7 GHz,Fe3O4与BaTiO3的质量比为2:3时,反射率为-10 dB的有效频宽可达4 GHz。在Fe3O4/PANI复合体系中,当Fe3O4在复合体系中的质量比为35%左右时,微波吸收率最高,吸收峰值为-21 dB,-10 dB频宽大于4GHz。     

PVA碳化法制备SiC@C一维纳米复合材料及其吸波性能

以自制的SiC纳米线作为原料,采用聚乙烯醇(PVA)碳化法,在无催化剂的条件下制备SiC@C一维纳米复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对制备产物进行了表征,并对其微波吸收性能进行了研究。结果表明:在PVA的分散温度为70℃,PVA与SiC的质量比为10∶1,反应时间为2h,碳化温度为1 000℃,碳化时间1h的工艺参数下制备的SiC@C一维纳米复合材料在2~18GHz内电磁吸收损耗可达-26.754dB,其频宽高达5.2GHz(11.12~16.32GHz),匹配厚度仅为2.0mm,可以实现对频宽、轻质、高频率的强吸收要求。     

聚苯胺@多孔羰基铁粉/多壁碳纳米管复合材料吸波性能研究

制备了导电高分子聚苯胺包覆多孔羰基铁粉(PANI@多孔CIP)/多壁碳纳米管(MWCNT)吸波复合材料,利用振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和网络分析仪,分别研究了不同填料质量分数的复合材料微观结构及吸波性能。结果表明,聚苯胺原位聚合可以很好地包覆在PCIP表面。在1~18GHz范围内,当多壁碳纳米管质量分数保持5%不变时,随着PANI@多孔CIP质量分数从20%增加到40%时,厚度为2.5mm的复合材料反射损耗峰由-7.8dB增加到-31.5dB;当PANI@多孔CIP质量分数为40%,厚度为2.5mm时,复合材料反射损耗在-10dB以下带宽约为3.1GHz。     

双层混杂纤维／炭黑改性环氧树脂复合材料的制备及其吸波性能

通过采用整体压制的方法制备了双层混杂纤维／炭黑改性环氧树脂复合材料,对其吸波性能进行了研究。结果表明：随着炭黑含量的增加,材料的反射衰减峰向低频移动,当炭黑含量较高时,吸收主要作用在低频波段,且存在明显的双反射衰减峰。当炭黑含量为6％时,在13．6GHz处反射衰减峰值可达-20．6dB,≤-10dB的有效带宽为3．6GHz。当炭黑含量为8％时,双反射衰减峰分别在10．6GHz和7．8GHz,峰值分别为-17．0dB和-14．9dB,≤-10dB的有效带宽为6．7GHz。     

片状、球形及枝晶结构Co颗粒的可控制备与吸波机制研究

铁磁金属颗粒可以实现电磁特性的有效调控,但颗粒局部团聚会诱发涡流效应,限制材料吸波性能的进一步提高.本文通过简单温和的溶剂热法分别制备了二维片状、三维球形以及枝晶形貌的Co颗粒.与球形及枝晶颗粒相比,Co微米片在C～Ku(4～18 GHz)波段呈现出强、宽、薄的吸波特性.SEM表征结果显示制备的Co微米片直径为12～78μm,厚度为0.1～0.5μm, VSM测量表明Co微米片具有优异的静态磁性能,饱和磁化强度高达148.6 A·m²/kg,矫顽力为0.96 A/m.电磁性能测试表明Co微米片具有强介电损耗和磁损耗能力,以其为填料时,最强反射损耗(RL_max)在5.0 GHz处高达62.77 dB,有效吸收带宽1.2 GHz,涂层厚度仅为2.37 mm.Co微米片吸收频带宽(完全覆盖C、X和Ku波段),反射损耗强,匹配厚度薄,为合理设计薄、轻、宽、强的电磁波吸收剂提供了良好的模型材料.     

柠檬酸盐衍生Fe_xCo_y/C复合材料吸波性能研究

针对军事和民用领域对新型吸波材料的需求,以柠檬酸既作为络合剂,也作为碳源,与不同比例的铁、钴盐混合形成凝胶,干燥后在惰性气氛中高温热解,得到Fe_xCo_y/C复合材料.对所得复合材料进行物质结构、形貌及磁性能表征,并测试了复合材料的电磁参数,研究了材料对电磁波的损耗能力.结果表明:FeCo合金化对碳组分的石墨化程度和材料的磁性能产生影响,改善了复合材料的介电性能及磁性能;当Fe/Co比为1∶1时,反射损耗达到最小值-39.5dB,响应频宽为3.4GHz(9.1～12.5GHz).     

泡沫吸波材料结构对吸波性能的影响

为了研究吸波材料结构与吸波性能的关系,以无机泡沫吸波材料作为基体,采用多层复合研究阻抗匹配特性对吸波性能的影响,当材料为"透波层/吸收层"的2层复合结构时,在2.0~18.0 GHz频段反射率均小于-10.0dB,且于12.7 GHz处出现最大衰减峰为-21.5 dB.采用角锥和锥台处理研究材料表面构造对吸波性能的影响,结果表明:表面处理可以明显提高材料吸波性能,且角锥处理优于锥台处理.5×5阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为15.3 GHz,反射率在9.4 GHz处到达最小值为-43.4 dB;8×8阵列角锥的有效吸收带宽(反射率小于-10.0 dB)为18.0 GHz,平均反射率达-34.5 dB.     

多壁碳纳米管复合材料的微波吸收性能

用石蜡分别与多壁碳纳米管及大内径薄多壁碳纳米管按不同的质量比混合,制得了复合吸波材料.采用同轴法测量了复合材料在2~18GHz范围内的复介电常数和复磁导率,并计算了材料对微波的反射率,分析了其吸波性能.结果表明:碳纳米管复合材料在2~18GHz范围具有吸波性能.其中质量分数为15%的多壁碳纳米管的最大吸收峰在10.4GHz,其值为-21.7dB,质量分数为15%的大内径薄壁多壁碳纳米管的最大吸收峰在11.2GHz,值为-17.6dB.     

铁氧体/铁粉混合材料的电磁吸波性能

以铁氧体、铁粉作为吸收剂制备多种电磁吸波涂料,测试与分析所得电磁吸波涂料的电导率、电磁参数及吸波性能。结果表明随着铁粉掺量的增加,所得电磁吸波涂料的电导率增加,在中高频区介电损耗和磁损耗均有所提高;铁粉与铁氧体的质量比为2：8时吸波涂层的吸波性能最好;反射率损耗〈-10.0 dB时的有效吸收频段在中低频区,有效带宽达4.5 GHz,最大吸收率为-16.63 dB。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

稀土掺杂W型铁氧体BaCoZnCexFe16-xO27的制备与吸波性能研究

用溶胶-凝胶法制备了W型铁氧体BaCoZnCexFe16-xO27(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2),考察了Ce3+掺杂对W型铁氧体性能的影响.采用X射线衍射仪( XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪等手段表征了材料的物相组成、形貌,并且分析了它的磁性能和微波吸收性能.研究表明,制得的Ce3+掺杂W型铁氧体呈六角片状,样品呈顺磁性,其中x=0.15时样品的磁性能及微波吸收性能最好,吸收率小于- 10 dB的吸收频带宽度达到了3.5 GHz,吸收峰值为- 11.34 dB.