多壁碳纳米管/四氧化三钴复合材料的微波吸收性能研究

以浓硝酸酸化的多壁碳纳米管(MWCNTs)、六水合硝酸钴(Co(NO_3)2·6H_2O)、无水乙醇为原料,通过溶剂热法制备多壁碳纳米管/四氧化三钴(MWCNTs/Co_3O_4)复合材料。研究了Co_3O_4和MWCNTs/Co_3O_4复合材料的微波吸收性能。通过X射线衍射仪(XRD)、网络矢量分析仪等对该复合材料的物质组成以及电磁波吸收等性能进行了表征。结果表明复合材料中的Co_3O_4成功的负载在MWCNTs上。复合材料与石蜡粘等质量混合制成吸波材料,当样品厚度为5mm时,MWCNTs/Co_3O_4复合材料在17.3GHz处的最大反射损耗为-30dB,低于-10dB的频带宽度达到2GHz(16~18GHz),较单一Co_3O_4的吸波效果大大提升,可见MWCNTs/Co_3O_4复合材料在微波吸收方向具有重要应用。     

磁功能化多孔生物质炭复合材料的制备及吸波性能

采用高温炭化和水热法制备了兼具介电损耗和磁损耗特性的磁功能化生物质炭(Fe_3O_4/多孔生物质炭)吸波材料。在200℃水热条件下,随着FeCl_3浓度的增加,PLSC表面生成的聚集态Fe_3O_4纳米晶粒有所增加,颗粒大小规整,平均粒径约为200 nm。通过矢量网络分析仪探讨了磁材料含量、复合材料的形貌结构对吸波性能的影响,并分析了多重损耗吸波机理。结果表明,在2～18 GHz范围内,当FeCl_3浓度为4 mmol时制备的磁功能化生物质炭复合吸波材料具有最佳的吸波性能,在厚度为2 mm时,其在11.42 GHz处的最大反射损耗值可达-42.2 dB,有效频宽达3.14 GHz (反射损耗小于-10 dB)。     

Fe_3O_4@锂铝硅微晶玻璃/还原氧化石墨烯复合材料的制备和吸波性能

为了改善传统磁性吸波材料的阻抗匹配和提升吸波性能,将传统的磁性材料Fe_3O_4、透波材料锂铝硅微晶玻璃(LAS)和还原氧化石墨烯(RGO)进行复合,采用三步法制备Fe_3O_4@LAS/RGO磁性吸波复合材料。通过多种测试手段对其结构、形貌和组成进行表征,并分析其电磁参数和吸波性能。研究了基体氧化石墨烯(GO)添加量对Fe_3O_4@LAS/RGO复合材料的形成和吸波性能的影响,随着GO含量的增加,Fe_3O_4@LAS纳米球的分布变得稀疏,RGO堆叠程度变大。GO的质量分数为40wt%(Fe_3O_4与LAS摩尔比为1∶0.2)时,Fe_3O_4@LAS/RGO复合材料的吸波性能最佳,反射损耗在12.4GHz处达到-65dB,且仅需要2.1mm的匹配厚度,在该厚度下小于-10dB(超过90%的电磁波被材料吸收)的反射损耗达到4GHz。LAS作为涂覆在Fe_3O_4纳米球表面的透波层,引入了多重透射-吸收机制。     

MoS2/CoFe/C复合材料的制备和吸波性能

先水热合成MoS₂/CoFe₂O₄纳米复合吸波材料,再通过合理的物料配比并使用无水葡萄糖作为碳源和还原剂,使MoS₂/CoFe₂O₄复合材料在氮气氛中还原为MoS₂/CoFe/C三元纳米复合材料。对这种复合材料的形貌、相结构及电磁参数进行表征、模拟分析其最佳匹配厚度和吸波性能,研究了碳源浓度对复合材料的组成和性能的影响并根据弛豫理论讨论其吸波机制。结果表明,厚度为3 mm的这种复合材料在12.4 GHz处的最低反射损耗可达-42.9 dB;厚度为4 mm时低于-10 dB的频带宽度可达7.1 GHz。     

掺杂 TiO2水泥的吸波性能与力学性能研究

研究了纳米吸波材料与硅酸盐水泥复合材料的吸波性能和力学性能,讨论并分析了纳米氧化钛的用量、分散方式、试样厚度对电磁波反射衰减的关系和纳米氧化钛对水泥基复合材料的力学性能影响。实验结果表明：在8-18GHz频率范围内,纳米氧化钛与水泥制成的复合材料的反射率均小于-7dB,在16．24GHz时其反射率达-16．34(m,反射率小于-10dB的带宽达4．5GHz,且其力学性能明显优于水泥净浆。     

静电纺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合膜及其吸波性能

静电纺丝技术是一种新颖、高效且简单的制备连续纳米纤维的方法,纳米复合纤维膜的优异特点赋予了纳米吸波剂新的吸波通道。本文采用静电纺丝工艺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜,利用SEM和TGA表征纳米复合纤维膜的微观形貌和热稳定性,用矢量网络分析仪测试样品在8.2~12.4 GHz的电磁参数与吸波性能。结果表明,Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜呈现出超细纤维彼此交织构成的立体网络结构,其热稳定性、复介电常数和复磁导率均随着Fe3O4含量的增加而增加,介电损耗和磁损耗得到加强。当纳米复合纤维膜的厚度为1.8 mm时,其反射损耗在整个测试波段均处于-5 dB以下,-10 dB以下有效吸收频宽为2 GHz,频率在8.6 GHz处吸收强度达到最大值-15.4 dB。预期可作为隐身复合材料的吸波功能层。     

海参状镍@聚苯胺(Ni@PANI)纳米复合材料的制备及其微波吸收性能

本文采用原位聚合法以氯化镍和苯胺为原料制备了镍@聚苯胺(Ni@PANI)纳米复合材料,研究了该纳米复合材料在2~18GHz频段内的微波吸收性能,在14GHz时测得最大反射损耗为-35dB,吸波频带宽度约4GHz,这使镍@聚苯胺纳米复合材料优于单一的聚苯胺材料和镍离子掺杂的聚苯胺材料。对其介电常数、磁导率以及界面极化情况的研究结果表明镍@聚苯胺纳米复合材料的优良的吸波性能来自于其同时具有介电损耗和磁损耗,以及界面极化增强。     

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。      

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。     

碳纳米管加载量对复合材料吸波性能的影响

将不同质量分数的碳纳米管和环氧树脂充分混合，制成复合吸波涂料并涂覆在铝板上制成吸波涂层。采用TEM对碳纳米管的形貌进行观察。使用反射率扫频测量系统HP8757E标量网络分析仪检测复合材料的吸波性能。结果表明，复合材料在2GHz～18GHz均有良好的吸波性能。碳纳米管加载质量分数为8％和10％时，复合材料吸波性能最佳。8％碳纳米管加载量，峰值最大，达到～22．55dB，波峰出现在12．32GHz，带宽分别为2．56GHz（R〈-8dB）和4．00GHz（R〈-5dB）。10％碳纳米管添加量，带宽最大，分别达到2．80GHz（R〈-8dB）和7．00GHz（R〈-5dB），波峰出现在13．67GHz，峰值为-14．59dB。     

纳米颗粒磁增强SBA-15介孔复合材料的制备及磁性能

利用浸渍法合成了Co₃O₄/SBA-15和CoFe₂O₄/SBA-15介孔纳米磁性材料, 并利用X射线粉末衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)及振动样品磁强计(VSM)对样品的微观结构和磁性能进行了分析。结果显示, Co₃O₄及CoFe₂O₄纳米颗粒分布在SBA-15介孔材料的孔道中, 可有效提高SBA-15介孔材料的磁性能。研究发现, SBA-15介孔纳米磁性材料的磁特性由掺杂的纳米磁性颗粒的性质决定, 其磁性能随Co₃O₄及CoFe₂O₄含量的增加而升高, 矫顽力可达400Oe, 饱和磁化强度达9emu/g。      

一种新型碳纳米纤维的电磁性能研究

细菌纤维素在一定温度下碳化, 得到一种三维网状结构的纳米碳化纤维(CBC), 利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪和透射电子显微镜对这种新型碳纤维进行了分析表征。将 CBC与石蜡按一定比例复合, 采用矢量网络分析仪在0.1~18 GHz 范围处测试了其电磁参数, 发现此复合材料具有较大的介电常数实部和虚部, 特别是在频率较低时, 具有很大的介电损耗。将少量 CBC 与Fe₃O₄ 纳米颗粒复合, 可极大地改善磁性颗粒的微波吸收性能, 当样品厚度为1.2 mm时, 反射损耗(RL)最小值从-2 dB 降至-21 dB。     

Low Temperature Solution Synthesis and Microwave Absorption Properties of Multiwalled Carbon Nanotubes/Fe3O4 Composites

Multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs)/Fe₃O₄ nanocomposites were synthesized via a simple low temperature solution method. The phase structures and morphologies of the composite were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that the Fe₃O₄ spheres of about 150 nm were linked with MWCNTs. The microwave absorption properties of the MWCNTs/Fe₃O₄ nanocomposites were measured by vector network analysis (VNA). A wide region of microwave absorption was achieved due to dual magnetic and dielectric losses. When the matching thickness is 2 mm, the reflection loss (RL) of the sample exceeding ?10 dB was obtained at the frequency range of 9.9–12.4 GHz, with an optimal RL of ?29.8 dB at 11.04 GHz. A possible mechanism of the improved microwave absorption properties of the composites was discussed.     

纳米Fe3O4及Fe3O4-SrFe12O19吸波复合材料的制备及性能

采用共沉淀法成功制备出具有超顺磁性的纳米Fe₃O₄, 并将Fe₃O₄与SrFe₁₂O₁₉复合制成复合吸波材料Fe₃O₄-SrFe₁₂O₁₉, 利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪(PNA)对产物的物相、显微结构、磁性能和吸波性能进行了表征与分析。结果表明, 当Fe₃O₄与SrFe₁₂O₁₉质量比为1∶0.3时, Fe₃O₄-SrFe₁₂O₁₉饱和磁化强度为11.1 emu·g^-1, 矫顽力0.86 Oe, 剩余磁化强度0.08 emu·g^-1, 其吸波性能最佳, 最大吸收峰值为-17.7 dB,-5 dB频宽为1.3 GHz, 较Fe₃O₄和 SrFe₁₂O₁₉的最大吸收峰值分别提高247%和185%, 频带分别拓宽1.12 GHz和0.40 GHz。     

Synthesis and electromagnetic wave absorption properties of multi-walled carbon nanotubes decorated by BaTiO3 nanoparticles

A hybrid composite material, consisting of BaTiO3 and multi-walled carbon nanotubes, was synthesized by an efficient solvent-thermal route. Transmission electron microscopy images clearly indicate that the surfaces of the multi-walled carbon nanotubes were uniformly decorated by well-crystallized BaTiO3 particles, with diameters of 15-30 nm. Electromagnetic wave absorption properties analysis, determined by the electromagnetic parameters measured by a vector network analyzer, shows that the reflection loss in the BaTiO3/multi-walled carbon nanotube composite was higher than that occurring in pure multi-walled carbon nanotubes or BaTiO3 and that was resulted from a better matched characteristic impedance and an enhanced complex permeability in the high frequency, which was improved by the decrease of eddy currents owing to the finite increase in resistivity. The maximum reflection loss of -37.5 dB in the BaTiO3/multi-walled carbon nanotube composite was obtained at a frequency of 10.4 GHz and the absorption range under -10 dB was from 9.6-13.1 GHz range as the absorber thickness was 2 mm.     

（Fe,Ni）_4N包覆（Fe,Ni）纳米复合粒子的微波吸收特性

以直流电弧等离子体法制备（Fe,Ni）的纳米粒子为前驱体,分别在350℃、400℃和450℃的氨气气氛中,通过热氨解反应合成（Fe,Ni）_4N包覆（Fe,Ni）纳米复合粒子。应用XRD,TEM,VSM,微波矢量网络分析仪对纳米粒子相成分、形貌、磁性和电磁参数进行了分析。结果表明,形成了（Fe,Ni）_4N包覆（Fe,...     

Co@CNT复合电磁波吸收剂的制备及其吸波性能

以石墨相氮化碳(g-C₃N₄)和六水合硝酸钴为原料制备Co@CNT复合电磁波吸收剂,调节Co元素含量以提高其电磁波吸收性能。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等手段表征其微结构和物相组成,使用矢量网络分析仪测量复合物电磁参数并进行Matlab模拟得到反射损耗图。结果表明,Co@CNT-1与石蜡质量比为1：3的材料,其吸波性能最优,厚度为4.1 mm时对电磁波的吸收最强,最小反射损耗(RL_min)为-45.5 dB;厚度仅为1.5 mm的材料,有效吸收带宽(RL<-10 dB)最大为4.42 GHz。     

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。     

碳纤维/铁硅铝复合材料的低频吸波性能

为获得吸波性能良好的吸波材料,将电阻型吸波剂碳纤维和磁损耗型吸波剂FeSiAl片状磁粉复合,以石蜡为基体,利用模压法制备出复合材料。采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对单一吸波剂进行了测试分析。结果发现,片状FeSiAl磁粉的粒度在数十到几百微米之间;碳纤维表面留有活性物质,截面处能看到皮芯结构;XRD衍射图谱中,FeSiAl呈现出bcc结构。对复合吸波材料的电磁参数进行测量对比,结果表明,FeSiAl片状磁粉在1~3GHz内的最佳反射率达到-40.7dB,有效吸收频带宽度约为0.5GHz;当加入长度等于4mm,含量为0.4%(质量分数)的碳纤维时,碳纤维/铁硅铝复合材料吸波性能最佳,其反射率为-49.6dB,有效吸收频带宽度为1.0GHz;FeSiAl片状磁粉平行于吸波片表面排列时,材料的反射率减小,吸波性能增强。