(BaTiO3＋BaFe12O19)/PANI复合材料的电磁性能EI北大核心CSCD

用溶胶-凝胶法制得钛酸钡(BaTiO_3)和M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19)),然后用原位聚合法制备了(BaTiO_3+BaFe_(12)O_(19))/聚苯胺(PANI)复合粉体。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、四探针、振动样品磁强计(VSM)、和矢量网络分析仪等手段表征了样品微粒的结构、形貌和电磁性能。结果表明:(BaTiO_3+BaFe_(12)O_(19))/PANI复合材料的饱和磁化强度Ms和电导率随苯胺含量的增加分别减小和增大,微波吸收强度随PANI含量增加而增大,吸收强度最大达-27.73 dB,吸收频率向两极(高频和低频)方向移动,其红外吸收性能明显增强。     

超声场下导电聚苯胺/纳米铁氧体吸波涂层的制备及其吸波性能

导电聚苯胺/纳米铁氧体复合吸波材料具有吸波能力强,质量轻等特点.采用乳液聚合法以苯胺为单体、十二烷基苯磺酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂,在超声场下制备导电聚苯胺粉体;将其与纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O45及纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4一起用原位合成法制备了复合吸波涂层.结果表明:制备的吸波涂层在17.9,15.9,22.3 GHz时分别具有最大反射损耗-10.0,-15.9,-39.9 dB,2种复合涂层拓展了波段,提高了对电磁渡的吸收效果.     

尖晶石型Ni0.8Zn0.2Fe2O4纳米晶体的制备及电磁性能研究

以金属离子的柠檬酸盐为前驱体，通过sol-gel自燃烧的合成方法制备了镍锌铁氧体（Ni0．8Zn0．2Fe2O4）纳米晶体。采用FT-IR、DSC-TG、XRD、TEM波导等方法对产物以及产物的电磁性能进行了表征。结果表明，在前驱体中，金属离子与柠檬酸以络合物的形式存在，凝胶在220℃完成自燃烧反应，随着热处理温度的升高，粉体的粒径逐渐增大，纳米晶体在8-12GHz的测试条件下具有介电损耗与磁损耗，随着涂层厚度的增加，混合媒质的微波反射率逐渐增加，反射率吸收峰随着厚度的增加向低频移动。     

羰基铁/钛酸钡复合材料的制备及吸波性能

采用溶胶-凝胶法和物理共混法制备纳米钛酸钡和羰基铁/钛酸钡复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、矢量网络分析仪(PNA)等测试手段对材料的物相、形貌和性能进行了表征和分析。结果表明:所制备出的样品为粒径约60nm的四方晶相的钛酸钡和分散均匀的羰基铁/钛酸钡复合材料;在0~6GHz范围内,羰基铁/钛酸钡复合材料的吸波性能较纯羰基铁有了很大的提高,当wBaTiO3=4%时,其吸波性能最佳,最大吸收峰值为-22.9dB,-10dB频宽为2.196GHz。     

纳米BaTiO3/聚醚砜复合材料的制备和性能研究

为了改善有机介质材料的介电性能,采用溶液共混和水沉淀工艺,以聚乙二醇为分散剂,并辅以超声振荡制备了钛酸钡/聚醚砜复合材料。用透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察复合材料的微观形态,观察到纳米钛酸钡在复合材料中均匀分散。用Q表测定复合材料的介电常数和介电损耗正切值,发现复合材料的介电常数和介电损耗正切值随着钛酸钡体积分数增加而增加,得到了复合材料的介电常数、介电损耗与钛酸钡体积分数的关系式。在兼顾可加工性能的前提下,复合材料的介电常数可达到8.2,比纯聚醚砜提高了2倍多。     

CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料的制备及微波吸收性能

通过原位共沉淀法即Co²⁺、Fe²⁺均匀共沉淀在氧化石墨表面的同时氧化石墨被原位热还原, 制备出CoFe₂O₄-石墨烯(CFO-GN)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、结构、元素成分及微波吸收性能进行了表征和分析。结果表明: 钴铁氧体(CoFe₂O₄)纳米粒子均匀分散在石墨烯层间及表面, CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料同时具有介电损耗和磁损耗, 表现出良好的微波吸收性能。CoFe₂O₄质量分数分别为88.62%和74.53%的CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料, 当厚度为2 mm时反射损耗分别可达-11.0 dB和-12.4 dB, 反射损耗在-8 dB以下的频宽约为2.0 GHz和4.3 GHz。其中石墨烯含量相对较高的复合材料介电损耗较强, 反射损耗强度较大, 吸收频带较宽, 具有更好的微波吸收性能。     

微波吸收复合材料Ag/NiFe2-xCexO4的制备与表征

用水热法分别制备了镍铁氧体粉末(NiFe2O4)及其单质银复合、Ce^3+掺杂镍铁氧体粉末(Ag/NiFe2-xCexO4)复合物。用粉末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(VAN)等分别表征了产物的结构、形貌、电磁性能。结果表明,水热法一步可制备出Ag/NiFe2-xCexO4复合物,Ag/NiFe2-xCexO4复合物的组分之间存在一定的相互作用;通过银单质复合与铈离子掺杂对铁氧体的比饱和磁化强度影响较大,但对矫顽力影响不大。与单一组分相比,Ag/NiFe2-xCexO4复合物表现出更优良的微波吸收性能,当x=0.08时,s11(Ag/NiFe1.92Ce0.08O4)=-22.80 dB,s12(Ag/NiFe1.92Ce0.08O4)=-4.04 dB。通过掺杂与复合其介电损耗和磁损耗都有提高,介电损耗提高更明显,是颇具应用前景的微波吸收材料。     

PAn/Fe3O4网状纳米复合物的合成表征及吸波性能

在十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）存在下,采用原位化学氧化聚合法制备了聚苯胺／Fe3O4网状磁性纳米复合材料,通过改变Fe3O4纳米粒子在聚苯胺（PAn）中的含量获得了电磁性能可调的纳米复合物,采用FT—IR、XRD、SEM、TEM、电导和磁性能测试对复合物进行了表征,通过矢量网络分析仪获得了试样在2—18GHz范围的复介电常数和复磁导率,经计算获得微波反射损耗曲线,发现当样品中Fe3O4的含量为15．8wt％时,在9．0GHz处具有最大的反射损耗-17．1dB,损耗起．过-10dB的频宽为1GHz。     

SiC/Fe3 O4/rGO复合材料的制备及吸波性能

通过二次水热法合成SiC/Fe_3O_4/氧化还原石墨烯(SiC/Fe_3O_4/rGO)复合材料。借助SEM、XRD、XPS、VSM和VNA对材料的形貌、物相、成分、磁性及吸波特性进行分析。结果表明:SiC/Fe_3O_4/rGO复合材料的电磁损耗机制主要为界面极化、涡流损耗和自然共振,其电磁损耗能力较中空结构Fe_3O_4显著增强;当复合材料的匹配厚度为2 mm时,呈现出最大反射损耗为-30.3 dB;当其匹配厚度为1.5 mm时,有效带宽超过6.65 GHz,具有良好的吸波性能。     

尖晶石型纳米铁氧体的制备与吸波性能

采用柠檬酸盐溶胶凝胶法制得尖晶石型纳米钴镍锰锌铜铁氧体,通过原子吸收光谱仪测定元素组成,XRD、透射电镜、网络分析仪研究矿物组成并研究其颗粒形貌与吸波性能。试验表明:所得产物为尖晶石立方晶系铁氧体;其中铁元素易于被钴取代,形成CoFe2O4;而Mn、Zn、Cu、Ni趋向于互相掺杂形成固溶铁氧体。铁氧体的平均粒径为50nm。采用网络分析仪研究了5~7GHz,9~11GHz,15~18GHz内铁氧体的吸波性能:尖晶石型立方晶系纳米铁氧体具有良好的微波吸收性能;适量提高锰、锌等掺杂元素含量,有助于提高材料的吸波性能。     

PANI/CeO_2/WC复合材料的制备及性能

采用原位聚合法分别制备聚苯胺/二氧化铈(PANI/CeO2)、聚苯胺/碳化钨(PANI/WC)、聚苯胺/二氧化铈/碳化钨(PANI/CeO2/WC)复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对三种复合材料进行物相和结构分析,并且通过交流阻抗和阳极极化测试材料在65g/L Zn2++150g/L H2SO4体系中的电化学行为。通过实验数据分析,得到了一些具有一定学术意义与应用价值的结果。     

碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料吸波性能的研究

考察了碳纳米管的介电常数,磁导率以及碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的电磁吸波性能.研究结果表明,碳纳米管介电常数值远大于磁导率值,且电损耗远大于磁损耗,说明碳纳米管是一种电损耗型吸波介质.通过弓形法测定了碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料在2～18GHz范围内的电磁波吸收性能,结果表明,复合材料在5～18GHz范围内具有较好的微波吸收性能.     

基于纳米镍锌铁氧体以Co2+逐步替代Ni2+制备钴锌铁氧体及吸波性能对比

应用水热法掺杂钴离子到纳米镍锌铁氧体粉末中,制备处纳米镍锌钴铁氧体,继而用钴离子代替镍离子制备钴锌铁氧体.并利用XRD、TEM、VNA对其进行表征和分析,研究了纳米镍锌钴铁氧体和纳米钴锌铁氧体的样品粒度、形貌、电磁损耗性能及吸收性能.结果表明：纳米镍锌钴铁氧体由原先纳米镍锌铁氧体的类球形转变为不规则四边形结构.掺杂钴离子后增加吸收器的带宽, 改善材料在低频率的吸波性能。钴锌铁氧体中当Co²⁺: Zn²⁺=1: 1时,对于电磁波吸收性能比镍锌钴铁氧体要好,在16.47 GHz处到达33.9 dB.     

原位聚合制备PANI/GO复合材料及其电化学性能研究

利用原位化学氧化聚合的方法制备了聚苯胺/氧化石墨烯(PANI/GO)复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(IR)等方法对其结构和形貌进行了表征。利用自制的PANI/GO复合材料作为电极材料分别组装了超级电容器及锂离子电池,并对其电化学性能进行了测试。结果表明,GO在不同的电化学器件中均能够明显改善PANI的电化学性能。以PANI/GO作为超级电容器电极材料,放电时其比电容达413.28F/g,高于纯PANI的322.56F/g,1 000次循环后,容量保持率为70%。以PANI/GO作为锂离子电池正极材料,0.1C下首次放电比容量达104.4mAh/g,50次循环后,容量未见衰减。     

Ni0.4Co0.2Zn0.4Fe2O4/BaTiO3纳米纤维双层吸波涂层的微波吸收特性研究

采用静电纺丝法制备了平均直径分别为180 nm和220 nm的BaTiO₃(BTO)和Ni_0.4Co_0.2Zn_0.4Fe₂O₄(NCZFO)纳米纤维, 使用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和矢量网络分析仪(VNA)对纤维的物相结构、表面形貌和微波电磁参数进行了表征, 并根据传输线理论分析评估了以BTO和NCZFO纳米纤维为吸收剂的硅橡胶基单层和双层结构吸波涂层在2~18 GHz范围内的微波吸收性能。结果显示, 由于BTO纳米纤维的介电损耗与NCZFO纳米纤维的磁损耗的有机结合和阻抗匹配特性的改善, 以NCZFO纳米纤维/硅橡胶复合体(S1)为匹配层、BTO纳米纤维/硅橡胶复合体(S2)为吸收层的双层吸波涂层比相应单层吸波涂层表现出更为优异的吸收性能。通过调节匹配层与吸收层的厚度, 在4.9~18 GHz范围内反射损耗可达–20 dB以下; 当吸收层和匹配层的厚度分别为2.3 mm和0.5 mm时, 最小反射损耗位于9.5 GHz达–87.8 dB, 低于–20 dB的吸收带宽为5 GHz。优化设计的NCZFO/BTO纳米纤维双层吸波涂层有望发展成为一种新型的宽频带强吸收吸波材料。     

PANI/PMMA复合材料气敏性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂合成PANI/PMMA复合物.该复合物是以PMMA为核,以PANI为表层的新型聚合物,检测表明在室温下对氨气有较好的灵敏度.通过控制变量法,考察了不同制备因素对PANI/PMMA乳液稳定性及其复合材料气敏性能的影响,初步确定了试验中各反应物的用量范围和实验条件:n(DKSA)/n(AN)=1.5,n(APS)/n(AN)=1.2,w(PMMA)/w(AN)=4;聚合时间为18h.     

镍锌铁氧体的制备及其吸波性能的研究

利用溶胶直接自蔓延反应制备了镍锌铁氧体纳米粉末，采用XRD分析了其结构。以聚乙烯醇为基体（PVA）制备了炭黑，镍锌铁氧体复合材料吸波平板；采用矢量网络分析仪测量了其在2～18GHz频带上的吸波性能。结果表明：具有双层结构的炭黑，镍锌铁氧体复合材料具有较好的吸波效果，试样厚度为3mm；当面层镍锌铁氧体的质量分数为40％，底层炭粉的质量分数为20％时，在8～18GHz的测试频段范围内，复合材料最大吸收峰值为-15．7GHz，优于-6dB的有效带宽为6．4GHz；当底层炭粉的质量分数为15％时，复合材料最大吸收峰值为-13．6GHz，优于-6dB的有效带宽为8．2GHz。     

聚苯胺纳米纤维/锂锌铁氧体复合吸波材料的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备锂锌铁氧体(Li_0.435Zn_0.195Fe_2.37O₄,LZFO),界面聚合法制备纯聚苯胺(PANI)和PANI纳米纤维/LZFO复合材料。通过SEM、XRD、FTIR和矢量网络分析(PNA)等对材料的物相、结构和吸波性能进行了表征和分析。结果表明:制备出的样品分别为PANI、LZFO和不同配比的PANI纳米纤维/LZFO复合材料。在2~18 GHz范围内,PANI纳米纤维/LZFO复合材料的电磁波反射率<-10 dB的波段有2个,吸波性能较纯PANI和LZFO有了很大提高,并且拓宽了吸波频带,当PANI纳米纤维/LZFO复合材料中PANI纳米纤维的质量分数为10%,其综合吸波性能最佳,电磁波反射率<-10 dB的波段分别为2.5~5.5 GHz波段和14.5~16.5 GHz波段,最大吸收峰可达到-33.8 dB。而PANI和LZFO在电磁波反射率<-10 dB的波段只有1个。因此通过PANI纳米纤维接枝铁氧体,可调节电磁参数,提高材料的吸波性能。      

Sr0.7La0.15Ce0.15Fe11.7Zn0.3O19/PAn复合材料的制备及微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备了La、Ce、Zn掺杂锶铁氧体Sr0.7La0.15Ce0.15Fe11.7Zn0.3O19纳米粉晶,再通过原位聚合反应法制备了掺杂锶铁氧体/聚苯胺(PAn)复合材料.用XRD、SEM、FTIR对样品进行表征,用微波网络分析仪测量了样品在2～12.4GHz频率范围的微波反射率(R).研究结果表明,聚苯胺包覆于掺杂锶铁氧体粒子表面,Sr0.7La0.15Ce0.15Fe11.7Zn0.3O19/PAn微波吸收性能优良,具有磁损耗和电损耗协同作用.复合样品厚度为3mm时,10GHz频率位置吸收峰值为-28dB,10>dB吸收带宽为4.7GHz.从R随频率变化的曲线趋势看,最佳匹配厚度为2.6mm,吸收峰值接近-40dB,峰值频率高于12.4GHz,>10dB吸收带宽预计达到5.5GHz.