镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管的磁性能及其复合材料的微波吸收性能

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应在1100~1200℃制备了直线形碳纳米管,外径为20~50 nm,内径10~30 nm,长度50~1000 μm。用化学镀工艺在碳纳米管表面均匀包覆了Ni-P和Ni-N合金,研究了它们的磁性能及其环氧树脂基复合材料在2~18 GHz的微波吸收性能。与纯碳纳米管相比,镀Ni-P合金碳纳米管复合材料的吸收峰向高频移动,镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管经热处理后,复合材料的吸收峰向低频移动。镀Ni-P合金碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金经热处理碳纳米管的矫顽力分别为304.34 Oe、 81.65 Oe、 183.85 Oe。随着矫顽力的增加,在2~18 GHz,复合材料的微波吸收峰向高频移动。在复合材料中,碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金的碳纳米管作为偶极子吸收微波。      

BaMnZnCoTi—W型铁氧体微波吸收特性的研究

对用Co2 + 、Ti4 + 置换Fe3 + 的BaMnZn -W型铁氧体的制备和微波吸收性能进行了分析研究 ,发现涂层厚为 1.0 6mm在 7.0～ 12 .0GHz频率范围内有 3个损耗吸收峰 ,峰值最高达 3 4dB以上 ;同时测量了复数磁导率 μ～( =μ′ -jμ″) ,复介电常数ε～( =ε′ -jε″) ,求出了磁损耗角正切tgδm 和介电损耗角正切tgδe,初步分析了 3个损耗吸收峰可能产生的机制。比较了在相同工艺条件下 ,随Co2 + 、Ti4 + 含量增加 ,铁氧体的吸收频率特性和涂层厚度的关系。     

含碳纳米管微波吸收材料的制备及其微波吸收性能研究

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应制备了碳纳米管,碳纳米管的外径为20-50nm,内径10-30nm,长度50-1000μm.分别以碳纳米管、羰基铁粉、碳纳米管与羰基铁粉的混合物为吸收剂制备了微波吸收材料,研究了上述三种微波吸收材料在2-18GHz的吸波性能,与纯碳纳米管和纯羰基铁粉微波吸收材料相比, 碳纳米管与羰基铁粉复合微波吸收材料在2-18GHz的吸收峰明显向低频移动.在含碳纳米管的微波吸收材料中,碳纳米管作为偶极子在交变电场的作用下,产生极化电流,电磁波的能量转换为其他形式的能量,瑞利散射效应和界面极化也是含碳纳米管微波吸收材料的主要吸波机理.     

碳纳米管磁化氢等离子体薄膜的微波吸收特性

为从理论上掌握有外加静磁场存在时铁催化高压歧化生成的碳纳米管中氢等离子体的微波吸收特性,根据磁离子理论和Appleton-Hartee方程,采用W.K.B近似方法,导出了碳纳米管磁化氢等离子体薄膜的微波衰减系数公式,数值计算了不同条件下碳纳米管磁化氢等离子体薄膜在0.3～30 GHz频段的微波衰减系数。研究结果表明:随着外加磁场强度的增加,Att30.00 dB/cm的频宽明显增大,吸收峰向高频方向移动.适当控制碳纳米管中等离子体的自由电子密度、电子碰撞的有效频率和外加磁场强度,能够实现碳纳米管中磁化氢等离子体薄膜对对特定微波段的强吸收.在外磁场等于0时,运用所构建的微波吸收模型得到的数值计算结果与已有的实验数据相吻合.     

短切SiCf/LAS复合材料的介电性能

讨论了纤雏长度与热压保温时间对含量为25%(体积分数)的短切SiCf增强LAS玻璃陶瓷复合材料介电性能的影响.在8～12GHz频率范围内,介电性能测试结果表明,随纤维长度由2mm增加到4mm,复合材料的复介电常数实部ε′增大,而其虚部ε″及介电损耗tgδ减小.当保温时间由10min延长到20min时,复合材料的ε′增大,而其ε″与tgδ均减小;且保温20min时,其ε′、ε″与tgδ均已接近适合损耗微波能量的数值.复合材料有望成为电损耗型宽带微波损耗材料.     

碳纳米管微波损耗机理的探讨

研究表明,铁磁性纳米粒子能增强和改善碳纳米管的微波吸收性能,碳纳米管和聚合物的复合物可能成为性能优异的微波屏蔽与吸收材料.探讨了碳纳米管材料的微波损耗机理.     

单壁碳纳米管中氢等离子体的微波损耗机理研究

运用双流体理论,在同时考虑了单壁碳纳米管中氢等离子体的电子碰撞吸收和氢离子碰撞吸收的基础上,理论推导出了铁催化高压歧化生成的单壁碳纳米管中氢等离子体的微波衰减系数公式,计算了0．2GHz-18GHz频段的微波衰减系数。数值结果表明,铁催化高压歧化生成的单壁碳纳米管中氢等离子体对2．45GHz的微波产生强烈损耗。理论值与实验数据相吻合。     

具有三维连通网络结构的多孔SiC/C材料的电磁损耗特征

通过有机泡沫浸渍/高温炭化和热压固化/高温炭化两种工艺分别制备了具有宏观三维连通网络结构的SiC/C泡沫和显微三维连通多孔结构的SiC/C泡沫同质压制块。使用谐振腔微扰法对比测试了2450MHz频率下两种材料的电磁参数随电导率的变化。结果表明:随着电导率的增加,SiC/C泡沫及其同质压制块的介电常数实部εr′均逐渐增加;电损耗tgδe均先增加,达到最大值后逐渐减小;SiC/C泡沫的磁损耗tgδm不断增加,而其同质压制块的tgδm值则先快速增加,达到最大值后缓慢下降。当二者具有相同有效电导率时,SiC/C泡沫的εr′值比其同质压制块约小1/2,tgδe值至少大2倍,而压制块的tgδm值超过SiC/C泡沫4倍多。SiC/C泡沫及其同质压制块是非磁性的,它们的磁损耗均由其特殊结构与电磁场相互作用产生的,是一种非本征磁损耗。     

聚苯胺与Si/C/N复合粉体的制备及其微波介电特性

用原位合成法在Si/C/N纳米粉表面包覆聚苯胺,制备出聚苯胺与Si/C/N复合材料,复合粉体近似球形,粒径为1～3μm.研究了聚苯胺与Si/C/N复合粉在8.2～12.4GHz的微波介电特性,与纳米Si/C/N相比,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε"和tanδ有所增加,ε′在5.16～5.88范围内波动,ε"的变化范围为1.96～2.53,介电损耗角正切值达到了0.43,具有较好的微波介电特性.在8～12.4GHz范围内随频率的增加,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε"和tanδ值均出现频响效应,是较为理想的微波吸收材料.     

BaTi4O9微波介质陶瓷的低温烧结

研究液相多元添加对BaTi4O9微波介质陶瓷的烧结和介电性能的影响.通过添加(CuO和V2O5)烧结助剂来达到降低烧结温度的效果,并且使其保持较好的微波、高频性能.实验结果表明在添加合适的烧结助剂下,烧结温度为1180℃时,BaTi4O9微波介质陶瓷在1MHz下的介电性能ε=41.2,tgδ=5,τ=82×10-6/℃.基本保持了良好的介电性能.     

纳米Si/C/N复相粉体的制备及其在不同基体中的微波介电特性

以六甲基二硅胺烷（（Ｍｅ_３Ｓｉ）_２ＮＨ）（Ｍｅ：ＣＨ_３）为原料,用双反应室激光气相合成纳米粉体装置制备了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体．研究了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体在不同基体中８．２～１２．４ＧＨｚ的微波介电特性,纳米粉体介电常数的实部（ε’）和虚部（ε”）随频率增大而减小,介电损耗（ｔｇδ＝ε”／ε’）较高·纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中的ＳｉＣ微晶固溶了大量的Ｎ原子,在纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中形成大量的带电缺陷;极化弛豫是吸收电磁波的主要原因．     

镀镍碳纳米管的微波吸收性能研究

用竖式炉流动法制备了碳纳米管,碳纳米管的外径40nm～70nm,内径7nm～10nm,长度50μm～1000μm,呈直线型,用化学镀法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍。碳纳米管吸波涂层在厚度为0.97mm时,在8GHz～18GHz,最大吸收峰在11.4GHz(R=-22.89dB),R<-10dB的频宽为3.0Hz,R<-5dB的频宽为4.7GHz。镀镍碳纳米管吸波涂层在相同厚度下,最大吸收峰在14GHz(R=-11.85dB),R<-10dB的频宽为2.23Hz,R<-5dB的频宽为4.6GHz。碳纳米管表面镀镍后虽然吸收峰值变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势对提高材料的吸波性能是有利的。碳纳米管作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体作用下,耗散电流被衰减,从而雷达波能量被转换为其它形式的能量。     

螺旋结构手性材料的微波介电和反射/透射性能研究

研究了螺旋结构手性材料的排列方式及其螺直径对金属螺旋体介电常数和反射/透射系数的影响。利用矢量网络分析仪测量了螺旋手性材料在8.2～12.4GHz的反射/透射系数和微波介电性能。结果表明,螺旋结构手性材料的排列方式和螺直径与微波性能密切相关。选取适当的排列方式和螺直径,可使手性材料的性质在左手和右手之间转变,并可使反射系数值在X波段内为0.05。     

碳团簇型材料/环氧树脂复合材料吸波性能研究

The effects of the amount and dimension of carbon cluster-like absorber on the composite material have been studied. As the result, the material with excellent microwave absorbing capability has been attained. The material with density of 1.16g/cm^3 and thickness of 2 mm achieves maximum absorbing value of --27dB, and the minimum value of --10dB over the whole fre-quency ranges of 8.2～ 12.4GHz. The absorbing mechanism is discussed using the electromagnetic wave theory.     

Effect of carbonization temperature on microwave absorbing properties of polyacrylonitrile-based carbon fibers

The pre-oxidized fibers were carbonized at the temperature ranging from 400 to 1300 °C for 1 h. The microwave absorption properties of carbon fibers (CFs) were examined in the frequency range of 2–18 GHz. It is found that the reflection loss characteristics are highly sensitive to the carbonization temperature. At a thickness of 2 mm, the CFs obtained at 710 °C exhibit the best microwave absorbing ability with a maximum reflection loss of ?22.9 dB at 15 GHz, and a bandwidth exceeding ?10 dB in the range 12.4–18 GHz. Results indicate that dielectric loss in cooperation with better matched characteristic impedance results in the excellent microwave absorption of CFs. Low temperature makes ?′ and ?″ too small to consume the energy of microwave, while over high temperature makes ?′ and ?″ too large to transmit the microwave into the CFs.     

SiO_2包覆羰基铁的微波吸收性能研究

以硅溶胶为前驱体,快速制备出SiO2包覆羰基铁吸收剂,研究了SiO2包覆对其热性能、电磁和吸波性能的影响。热分析结果表明,SiO2包覆羰基铁的抗氧化性能显著提高。与未包覆羰基铁相比,SiO2包覆羰基铁的介电常数和磁导率都有所下降。反射率结果表明,包覆后羰基铁在X波段内具有较好的吸波效果,当包覆后羰基铁质量分数为70%、涂层厚度为1.8mm时,涂层在8.2～12.4GHz频率范围内的反射率均小于-10dB。     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-CeO2系统微晶玻璃的析晶过程与微波介电性能

利用DTA、XRD、SEM及TEM等实验手段,研究了MgO-Al₂O3-SiO₂-TiO₂-CeO₂系统玻璃的一个典型组成的析晶过程,并讨论了其在相变过程中微波介电性能的变化规律。研究结果表明,作为核化的先导,原始玻璃在晶化之前已经分相;在热处理过程中,金红石晶核首先在约800℃时析出;硅钛铈矿和α-堇青石则先后在约900和1100℃出现,随着热处理温度和晶化程度的提高,材料的微波介电常数不断提高,而介电损耗则不断下降,但热处理温度超过1100℃时,由于α-堇青石相的大量析出,材料的介电常数开始降低,同时由于晶粒的粗化,介电损耗略有升高。由玻璃受控析晶得到的微晶玻璃由针状金红石、颗粒状硅钛铈矿和板条状α-堇青石三种主要晶相构成,在微波频率下(10G),介电常数可在8～11范围内调控,介电损耗可<6×10^-4,是一种有实用价值的新型微波介质材料。