核壳结构C/TiO_2复合材料的制备与微波吸收性能研究

以葡萄糖为碳源,用水热法成功制备了碳微球,再以Ti(SO_4)_2为钛源,制备了核壳结构的C/TiO_2复合微球.为提高材料介电损耗,将样品在N_2氛围中不同温度条件下进行了碳化.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品的结构和形貌进行了表征,用矢量网络分析仪测试了样品在2～18 GHz范围的复介电常数,并计算其反射损耗.结果表明:碳微球具有较高的微波介电损耗;碳微球与TiO_2复合后,在相同层厚条件下,反射损耗峰向低频迁移;700℃和800℃碳化下的C和C/TiO_2复合材料具有优良的微波吸收性能,其中C-700复合材料最小反射损耗达到-41.2 dB,低于-10 dB的最大吸收带宽达到4.5 GHz,C/Ti-700复合材料的最小反射损耗为-30.0 dB,最大吸收带宽达4.2 GHz.     

烘干时间对镍粉涂层复合材料电磁性能和力学性能的影响

以棉织物为基布,采用涂层工艺,制备了镍粉涂层复合材料,探讨了烘干时间对其电磁性能和力学性能的影响。结果表明:测试频率范围为0. 01 GHz～1. 5 GHz时,烘干30 min的涂层材料的介电常数实部、虚部和损耗角正切值均达到最大,对电磁波的极化能力、损耗能力和衰减能力最强;测试频率范围为0. 1 MHz～150 MHz时,烘干30 min的涂层材料的屏蔽效能最大,对电磁波的屏蔽能力最强;烘干时间影响涂层材料的力学性能,烘干70 min的涂层材料的力学性能最佳。     

CoNi镀层长度对软/硬磁微丝微波磁性的影响

采用熔融拉丝法和磁控溅射方法制备了Co_59.1Fe_14.8Si_10.2B_15.9\Au复合结构微丝。研究了硬磁层长度对软磁/硬磁双相磁性微丝的巨磁阻抗效应及微波磁性能的影响。通过测量不同硬磁层长度的软磁/硬磁双相磁性微丝在0.1~14 GHz范围内的巨磁阻抗效应和电阻谱,发现当CoNi镀层长度L=5 mm时,MI谱出现最大值的频率f=1.6 GHz,电阻谱出现两个峰FMR0和FMR1。随着硬磁层长度的增加,一方面MI谱出现最大值的频率向低频段移动,另一方面,发生铁磁共振的损耗也被进一步降低。研究成果可以应用于微波磁性传感器的研发。     

CoFe2O4/BiOI磁性光催化剂的制备及其六价铬去除应用

水体中的重金属六价铬离子对人体、环境均有严重影响，其含量是水体质量优劣的重要指标之一，需要对其进行严格控制.以BiOI为光催化剂，CoFe₂O₄(简称CFO)作为复合材料的磁性成分，合成CFO/BiOI纳米磁性光催化材料，研究不同摩尔比的CFO/BiOI对六价铬去除性能的影响.研究发现，CFO/BiOI复合材料在六价铬催化去除中，表现出比纯CFO和BiOI更好的性能.此外，CFO的引入赋予了材料磁性，可将催化材料通过磁力快速分离.     

热处理条件对NdFeB纳米复合材料磁性能的影响

针对NdFeB纳米复合永磁材料的热处理温度和保温时间存在不同的观点,将熔体快淬方法制备的Nd2Fe14B/-αFe纳米复合材料样品在不同温度下进行不同时间的晶化热处理,研究了热处理条件对磁性能的影响.结果表明,Nd2Fe14B/-αFe纳米复合材料的磁性能随热处理条件而变化,较低温度长时间热处理得到的Nd2Fe14B/-αFe纳米复合材料样品的磁性能要比较高温度短时间热处理得到的样品的磁性能稍好一些.其原因是高温短时间热处理时晶粒的生长率较大,容易使晶粒的规则性变差,交换耦合相互作用减弱,硬磁性能降低.     

ZnO/C复合材料的制备与性能

为了制备ZnO/C复合材料并探讨其吸波性能,利用金属有机骨架MOF-5为前驱物,采用溶剂热法制备了ZnO/C复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶转换红外光谱分析仪与矢量网络分析仪对ZnO/C复合材料的物相组成、微观结构、形貌及性能进行了分析.结果表明,ZnO/C复合材料是由薄片状组织堆叠形成的完整立方体结构,且ZnO与C分布均匀.当复合材料涂层厚度为7 mm时,在17.18 GHz处的反射损耗可以达到最大幅值.ZnO/C复合材料在远红外区和超远红外区均具有良好的吸波性能.     

基于EBG结构的2.45GHz可穿戴天线设计

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化.设计的天线工作频带为2.34～2.76 GHz,完全覆盖了ISM频段2.4200～2.4835 GHz(免费频段),同时中心频率2.6 GHz处的S11(回波损耗)值为-33.5 dB,其中-10 dB左右的带宽为0.42 GHz,最后通过HFSS软件建立人体组织模型进行仿真.结果表明,设计的天线结构合理稳定,具有良好的回波损耗性能和较宽的带宽,SAR值由原来的9.6 W/g降至0.48 W/g,大幅降低了天线对人体的辐射.研究结果可用于无线体域网的研究及实际应用.     

退火温度对Nd4.2Dy0.8Pr4Fe85Nb1B5纳米复合材料磁性能的影响

用熔体快淬和晶化处理的方法制备了Nd4.2Dy0.8Pr4Fe85 Nb1B5纳米复合材料,研究了退火温度对材料磁性能的影响.结果表明,经不同退火温度进行退火处理得到的Nd4.2 Dy0.8Pr4Fe85Nb1B5纳米复合材料的磁性能不同,在580℃下退火处理3 min得到的样品具有最佳磁性能,即Hci=6787.0 ...     

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。     

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).     

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。     

蒸汽爆破处理对酚醛/SF/GF复合材料静态及动态力学性能的影响

为研究经蒸汽爆破处理过的剑麻纤维(SF)对酚醛/SF/玻璃纤维(GF)共混复合材料的界面作用及力学性能的影响,对蒸汽爆破处理过的SF、GF和酚醛树脂(PF)进行辊炼、模压成型,制得PF/SF/GF复合材料.采用静态、动态力学分析研究了SF含量对复合材料力学性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了材料冲击断面的形态.结果表明,SF的加入对PF/SF/GF复合材料的性能有较大提高,与未加入SF相比,当m(SF)∶m(GF)=1∶1时,复合材料的冲击强度提高了25%,耐磨性能提高了66%,损耗峰向高温方向移动了约12℃.冲击断面的SEM分析说明复合材料的界面粘结作用有了明显的改善.     

碳纤维复合材料FSS电磁传输损耗性能研究

设计并制备了碳纤维导电复合材料的FSS,对其在1~6.5GHz频率范围内的电磁传输特性进行了仿真,并利用ENA E5071C矢量网络分析仪验证了电磁传输特性。结果表明,碳纤维复合材料FSS具有很好的频率选择特性,电磁传输损耗实测值与仿真值基本一致,当周期间隔由60mm增加到63mm时,十字型碳纤维复合材料FSS的谐振频率从1.87GHz提高到2.17GHz;双层十字型碳纤维复合材料FSS的有效屏蔽带宽优于单层FSS,最大可增加0.58GHz;单层耶路撒冷十字型FSS有效屏蔽带宽约为2GHz,透波带宽约为0.8GHz。     

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2～18 GHz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纳米复合材料中铁氧体的摩尔百分含量为20%,热处理温度为1 000℃时磁损耗值较大,吸波性能较好.     

低损耗多层基板材料——MEGTRON7推出

面向高端服务器、路由器和超级计算机等大容量、高速数据传输用途，日本松下汽车及工业系统公司开发出低损耗多层基板材料——MEGTRON7。其相对介电常数为3.3（1GHz）,介电损耗角正切为0.001（1GHz）。与MEGTRON6产品相比，其传输损耗降低约20%.     

聚苯胺/碳纳米管/Ni0.5Zn0.5Fe2O4制备及其磁性能

利用原位聚合法制备纳米电磁复合材料聚苯胺包覆碳纳米管(MWNT)/Ni0.5Zn0.5Fe2O4.采用XRD、TEM、HRTEM、FTIR、TG-DSC和VSM等方法对复合材料进行表征,XRD结果表明,聚苯胺、碳纳米管和Ni0.5Zn0.5Fe2O4共存于复合材料;TEM结果表明,PAn包覆在MWNT/Ni0.5Zn0.5Fe2O4外表面,包覆厚度为15～30 nm;TG-DSC及磁性研究表明,复合材料的矫顽力为21 687.02 A/m,饱和磁化强度为2.27 T,是一种具有较好磁性能的软磁材料.     

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。     

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.     

含磁性金属纤维的多层雷达吸波材料的设计

提出了一种设计多层雷达吸波材料的方法。在使用普通的损耗材料进行设计时,很难在低频段获得较低的反射率。磁性金属纤维在低频段比普通损耗材料具有更大的磁导率,此前还没有包含磁性金属纤维的吸波材料的设计。文中的设计将磁性纤维作为一层,其他层由普通的损耗材料构成,利用设计的一个程序对这几层材料的参数和厚度进行了优化,该程序利用了改性的遗传算法。得到的结果显示出反射率在低频段有了明显的改善(-8 dB对比普通设计的-3 dB)。此设计提供了一种获得优良吸波材料的方法。