Fe-Ni/RGO纳米复合吸波材料的制备及微波吸收性能研究

采用原位还原法制备了石墨烯基Fe-Ni合金(Fe-Ni/RGO)纳米复合物,利用拉曼、XRD、TEM和矢量网络分析仪对复合物的微观结构、形貌、磁性能和吸波特性进行了表征。结果表明,Fe-Ni/RGO纳米复合物对电磁波的吸收主要依靠高频段内的磁损耗来实现,磁损耗越大,复合物的吸波性能越好,而引入较高的介电损耗则会导致复合物的吸波性能变差。当原料中[Fe2+]/[Ni2+]摩尔比为1∶1且[Fe2+]+[Ni2+]=0.49mmol时,得到的纳米复合物吸波性能最好。     

Nd3+掺杂对尖晶石型镍铁氧体吸波性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Nd3+掺杂尖晶石型NiNdx Fe2-x O4镍铁氧体,借助同步热分析仪、X射线衍射仪、矢量网络分析仪对产物的结构及电磁参数进行了测试分析。通过匹配解析图求得样品最佳匹配厚度和最佳匹配频率,同时利用传输线理论计算了最佳条件下样品的吸波性能。结果表明,生成镍铁氧体的处理温度不能低于1000℃,且当Nd3+掺杂量降到x=0.04时,生成纯净的Nd3+掺杂镍铁氧体粉末。Nd3+掺杂量的变化对镍铁氧体的电磁参数及吸波性能有较大影响,随Nd3+掺杂量减小,样品的匹配厚度及最小反射率峰值呈现逐渐减小的趋势,吸收峰向高频移动。当x=0.02时,最小反射率达-47dB,小于-10dB频宽达到4.5GHz。     

喷雾-焙烧法制备的Co2-Z型铁氧体及其电磁性能

以硝酸盐混合溶液喷雾干燥后的粉末为原材料制备了Co2-Z型铁氧体。分别利用XRD、SEM和微波矢量网络分析仪对产物的晶体结构、形貌及其电磁性能进行表征,并模拟计算不同样品厚度的吸波性能。结果表明,最佳焙烧温度为1100℃,比传统固相法低;所制备的Co2-Z型铁氧体为直径约2μm的六方片状,这是吸波材料理想的形貌;吸波性能优良,4mm铁氧体-石蜡样品(质量比3∶1)最大吸收量约为26dB。     

Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶与微米晶300MHz～2GHz的磁导率比较

用水热法制备了平均晶粒尺寸为40 nm的Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体八面体颗粒,同时采用溶胶-凝胶高温烧结法合成Ni0.6Zn0.4Fe2O4微米晶颗粒。用矢量网络分析仪测试了铁氧体/石蜡混合材料在300MHz~2GHz频段的复磁导率和复介电常数。实验结果表明Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶粒样品与微米晶样品相比具有更高的磁导率(实部r在3.3～1.65之间,磁导率虚部r在1.1左右)、更大的磁损耗以及更优异的微波吸收特性。     

表面层对Fe Si Al/聚氨酯复合物吸波体吸波性能的影响

用超声混合的方法制备Fe Si Al/聚氨酯复合物及Co_2Z/聚氨酯和Al/聚氨酯复合物,计算了不同厚度材料的吸波性能,并分析了|ε·μ|~(1/2)和|ε/μ|~(1/2)值对复合物吸波性能的影响;用不同|ε·μ|~(1/2)和|ε/μ|~(1/2)值的表面层与基底层(Fe Si Al/聚氨酯)结合的方式设计吸波体,调节基底层的吸波性能。结果表明,采用高|ε/μ|~(1/2)值的Al/聚氨酯复合物表面层可以有效地调节基底层的吸波性能。单纯的基底层在1 mm厚度下的反射损耗峰在16.6 GHz,强度为-10.9 d B;当添加一层0.1 mm厚的Al/聚氨酯表面层后,整个吸波体的反射损耗峰移向低频,匹配频率为13.5 GHz,强度增至-29.3 d B。     

ZnS/Fe3O4复合纳米粒子的制备及表征

采用两步共沉淀法合成了ZnS/Fe3O4纳米复合物。XRD分析表明,样品为ZnS/Fe3O4纳米复合物。透射电镜分析表明,纳米复合物的平均粒径在10nm左右,这与XRD分析结合谢乐公式估算的结果基本吻合。紫外吸收光谱检测表明,ZnS/Fe3O4纳米复合物的紫外吸收峰发生轻微的蓝移。320nm激发波长的光致发光研究表明合成的ZnS/Fe3O4纳米复合物具备一定的荧光发光能力,且复合物的发光强度可随ZnS量子点的浓度进行调整。振动样品磁强计(VSM)分析结果表明,ZnS/Fe3O4纳米复合物具有超顺磁性,ZnS浓度提高,复合物的饱和磁化强度下降。     

注射成形Fe-50%Ni软磁合金的微观结构与性能

Fe—50％Ni合金是一种典型的高磁导率和低矫顽力软磁材料，有着广阔的应用前景。本实验采用注射成形方法制取Fe—50％Ni生坯，研究了烧结工艺对最终产品性能及微观组织的影响，并分析了影响产品磁性能的一些主要因素。实验表明烧结温度的提高和烧结时间的延长能够较好改善产品的力学性能；密度是影响产品磁性能的主要因素，杂质(主要为C、O、N)的含量和晶粒尺寸对刺磁、最大磁导率和矫顽力也有较大的影响；通过注射成形方法制取的Fe—50％Ni，其性能要优于采用粉末冶金方法制造的Fe-50％Ni。     

空心微珠表面BaFe_9(Ni_(0.5)Cu_(0.5)Zr)_(3/2)O_(19)包覆层的制备及电磁性能

采用溶胶-凝胶法在空心微珠表面制备出BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19铁氧体颗粒包覆层。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行分析表征。将这种复合材料与石蜡均匀混合,压制成内径3mm、外径7mm的圆环形试样。用矢量网络分析仪测其复电磁参数,计算并分析了它的电磁性能。结果表明:与溶胶-凝胶法制备的BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19单相材料相比,它们的介电损耗角正切、磁损耗角正切在不同的频段有不同的表现形式。吸波材料厚度为3mm时,空心微珠表面包覆BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19样品在10.8～18GHz频率范围内吸波性能要优于BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19的吸波性能。     

镍锌铁氧体／二氧化硅纳米复合材料的制备及表征

用溶胶-凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合粉末，采用TG-DTA、XRD、TEM等测试手段分析了其结构和形貌，用矢量网络分析仪测量了其在2-18GHz频带上的电磁参数，结果表明，反应生成镍锌铁氧体和非晶态二氧化硅的复合材料，颗粒形貌为球形链状；Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合中铁氧体的摩尔百分含量为20%，热处理温度为1000℃时磁损耗值较大，吸波性能较好。     

纳米CuO/C复合物的制备与电化学性能

为改善氧化物负极材料的循环性能和充放电比容量,采用熔融盐法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米CuO/C复合物粉末。用X-射线衍射对样品结构进行分析,透射电镜对样品形貌进行表征,同时对样品进行电化学性能测试。结果表明,采用熔融盐法可以制备出粒径范围为50～70 nm的纳米CuO/C复合物;在40～50放电周期,放电容量保持率为95%。     

NiFeNb缓冲层对纳米级坡莫合金薄膜各向异性磁电阻的影响

以NiFeNb作为坡莫合金薄膜的缓冲层,用多靶磁控溅射系统制备了一系列坡莫合金薄膜样品:(Ni81Fe19)1-xNbx(t)/Ni81Fe19(20nm)/Ta(3nm),研究了Nb原子含量、缓冲层厚度、基片温度对坡莫合金薄膜各向异性磁电阻和微结构的影响。用四探针法测量薄膜样品的各向异性磁电阻值(AMR),用原子力显微镜(AFM)分析样品表面形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析样品的相结构。结果表明,(Ni81Fe19)0.807Nb0.193缓冲层对提高坡莫合金薄膜AMR值的作用明显大于Ta缓冲层。对于Ni81Fe19厚度为20nm的坡莫合金薄膜,缓冲层中Nb含量为0.193时薄膜的AMR效应及相结构最佳;随着缓冲层厚度的增加,薄膜的AMR效应先增后减,在厚度为4nm时AMR达到最大值;随着基片温度的升高,薄膜的AMR随之增大,在温度为450℃时达到最大值,之后趋于稳定,最大AMR值达到3.76%。     

八面体Fe3O4纳米颗粒的制备及微波吸收性能

利用简便的氧化沉淀法制备出了结晶度高、粒径均一的八面体Fe3O4纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物的结构、形貌、粒径及磁性能进行了表征。制备的八面体Fe3O4纳米颗粒平均粒径为43nm,在室温下表现出铁磁性,比饱和磁化强度和矫顽力分别为74.2 A.m2/kg和7.4 kA/m。利用矢量网络分析仪对Fe3O4纳米颗粒-石蜡复合样品在0.5～18GHz频率范围内的电磁参数进行了测量,研究了复合样品的微波吸收性能。结果表明,复合样品具有良好的微波吸收,吸收峰位随着样品厚度的增加向低频移动,峰值和吸收峰数目也随样品厚度而变化,当匹配厚度为2.8 mm时,在10.8 GHz反射损失最小值达到了-22.5 dB。     

基于氧化铝/羰基铁粉的复合贴片吸波与导热特性分析

分别以羰基铁粉和氧化铝粉作为功能填料、丁腈橡胶作为基材制备了系列复合吸波贴片,对样品的微观形貌、电磁参数以及热导率进行了测试表征,分析了羰基铁粉和氧化铝粉用量比例调整对复合贴片吸波与导热性能的影响.结果表明,随着羰基铁粉含量减小、氧化铝粉含量相应增大,复合贴片的复介电常数和复磁导率实部、虚部总体上均呈减小的趋势;反射损耗峰的位置移向高频,衰减系数均随频率的升高逐渐增大,同一频率下羰基铁粉含量越高的样品衰减系数越大;复合贴片的热导率呈先上升后下降的趋势;考察的样品均表现出宽带强吸收特性,样品热导率的相对较高值为～1.66 W/(m?K).通过两种填料的粒径和体积分数匹配设计进行界面特性优化,可有效调控复合贴片的电磁参数、减小界面热阻,实现对复合贴片吸波与导热性能的兼顾提升.     

导电聚苯胺/γ-Fe2O3纳米复合物的红外与微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备了γ-Fe2O3纳米粉料,然后通过原位聚合方法制备了质子酸掺杂的聚苯胺(PANI)/γ-Fe2O3纳米复合材料.对其形貌、微结构以及电导率分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和四探针法进行了表征,用矢量网络分析仪和傅立叶红外谱仪(FTIR)测试分析了样品的微波、红外吸收特性.发现PANI/ 5 wt% γ-Fe2O3复合材料在7～18GHz频率范围内最大反射式吸波衰减为-25dB, 吸波衰减小于-8dB的有效带宽为4.6GHz,比未复合的导电聚苯胺和纳米γ-Fe2O3材料具有更优越的微波吸收性能,但随着γ-Fe2O3的含量分别增加到10%和20% 时,复合物的带宽变窄,微波吸收性能下降;另外,PANI/ 5wt% γ-Fe2O3复合物与纳米γ-Fe2O3材料以及导电聚苯胺相比,红外吸收特性得到了显著增强,在3276cm-1波数附近的透过率仅为17%、1700cm-1 ～1100cm-1范围内透过率均小于40%.同时对PANI/γ-Fe2O3纳米复合材料的微波和红外吸收机理进行了初步探讨.     

Ni基玻璃包覆合金微丝的组织与电磁性能分析

介绍了玻璃包覆金属微丝制备工艺,通过扫描电镜、透射电镜和X射线衍射对Ni基玻璃包覆合金微丝进行了组织和结构分析;并进行微波电磁参数测定与吸波涂层电设计.结果表明,由于这种制备工艺的独特性,所制备的Ni基玻璃包覆合金微丝具有纳米级(50～100nm)晶粒尺寸,并具有特殊的电磁性能,在吸波材料方面具有潜在的应用价值.     

Fe_3O_4/锶铁氧体复合吸波材料的制备与性能

以F127为表面活性剂和模板制备出分布均匀的Fe3O4颗粒,通过透射电镜分析,发现颗粒基本无团聚,且具有独特的结构和性质.将Fe3O4与锶铁氧体复合制成复合吸波材料,研究了复合材料的结构、形貌、磁性能与吸波性能.发现复合材料的吸波性能不仅与复合材料中各组分的配比有关,还与材料的种类和结构有关,我们制备的Fe3O4颗粒由于加入了共聚物F127 ,产生了独特的结构,有助于电磁波在材料内部的反射和干涉损耗,使得复合材料的吸波性能有较大的提高.当Fe3O4颗粒的含量为40%时复合材料的吸波性能最好.     

层状锰基材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的固相合成及电化学性能

采用液相共沉淀合成类球形锰镍钴氢氧化物前驱体,与锂结合生成Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2正极材料。用X射线衍射和扫描电镜对不同温度下合成的粉末样品进行了表征,并研究了材料的电化学性能。通过不同温度条件下烧结样品的晶胞参数及电化学性能研究发现:950℃下合成的样品阳离子排列有序度最好,同时电化学性能也最好。4.2 V首次放电比容量达到157.7 mAh/g,50次循环后仍保持在136.3 mAh/g以上。4.6 V首次放电比容量达到247.9 mAh/g。     

FeCo基软磁薄膜的研究与应用进展

Fe Co基软磁薄膜以高饱和磁化强度、高截止频率为特点,在高频领域获得广泛研究与应用。概括介绍了各类Fe Co基软磁薄膜的国内外研究进展,包括非晶薄膜、纳米晶薄膜、纳米颗粒膜、图形化薄膜、多层薄膜。对Fe Co基软磁薄膜的三类重要应用:MEMS微电感、吸波材料、磁记录进行了分类综述。最后展望了Fe Co基软磁薄膜的发展趋势和前景。     

热处理制度对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金性能的影响

首先用快淬法制备厚度为20~23μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金非晶带材,采用氮气氛退火和横磁退火(氮气氛)工艺对合金进行不同温度处理,研究了退火温度对合金性能的影响。结果表明,合理的退火工艺可以对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的性能进行有效控制,540℃×30min为最佳氮气氛退火工艺,横磁退火可以降低Hc、Br/Bs及Pc并能优化μe和μi。     

Mg2+掺杂对富锂锰基材料性能的影响

采用液相共沉淀合成类球形锰镍镁氢氧化物前驱体,与锂结合生成Li[Li0.15Mn0.575Ni0.275]1-xMgxO2(0≤x≤0.04)正极材料。用X射线衍射和扫描电镜合成的粉末样品进行了表征,并研究了材料的电化学性能。通过掺杂样品的晶胞参数及电化学性能研究发现:掺杂可有效提高材料的循环性能;随掺杂量的增大,晶格畸变增大,半高宽变大;其中掺量x=0.02的材料电化学性能最佳,4.2 V首次放电比容量为138.5 mAh/g,50次循环后仍保持在138.3 mAh/g以上,100次循环比容量达到140.5 mAh/g。