包覆钡铁氧体的多孔玻璃微珠吸波材料制备与性能

以硝酸钡、硝酸铁、柠檬酸及多孔玻璃微珠制备前驱体，在60℃／h升温速率下加热至850℃，保温2h．研究了产物的结构组成、表面形貌、复介电常数与磁导率．实验表明，多孔空心玻璃微珠表面形成厚度〈1μm六角磁铅型钡铁氧体BaFe12O19包覆层．包覆钡铁氧体的多孔玻璃微珠吸波粉体吸波性能良好．采用聚合物乳液与复合粉体制备了1．8mm厚的涂层．在5-18GHz内，涂层的微波反射损失〉-8dB．在6GHz处最大为-15dB．     

溶胶-凝胶法制备空心微珠表面钡铁氧体包覆层的研究

铁氧体是微波吸收材料的主要成分之一,应用非常广泛,但由于铁氧体比重较大,制成吸波材料难以满足吸收频带宽、质量轻、厚度薄的要求,因此实际使用的铁氧体吸波涂层往往不是单一的铁氧体涂层,而是通过复合制备成复合铁氧体吸波涂层.以质量轻、化学性能稳定的热电厂粉煤灰空心微珠为基体,以硝酸铁、硝酸钡和柠檬酸为原料,用溶胶-凝胶法在空心微珠表面包覆钡铁氧体涂层,并用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDX)和扫描电镜(SEM)对其进行了分析表征,结果表明用溶胶-凝胶法在空心微珠表面能均匀地包覆一层薄的M-型钡铁氧体涂层.     

掺杂稀土元素镧的钡铁氧体超微粉末的微波吸收特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土元素镧的钡铁氧体超微粉末,就镧元素的掺杂含量对钡铁氧体吸波性能的影响进行了对比研究.实验表明,用聚乙二醇凝胶法制备的BaLaxFe12-xO19超微粉末,当x为0.03时,对微波吸收效果最佳.在涂层厚度1.0mm,测试频段为7.5～11.9GHz内,吸收量均在25dB以上,在11.6GHz处,吸收峰值达41.4dB.     

化学沉积改性粉体/环氧树脂纳米复合涂层材料的微波吸收性能

以Ni-Co-P/CNT复合粉体和Ni-Co-P/空心微珠复合粉体作为吸收剂,选用高分子聚合物环氧树脂作为成膜树脂,同时加入适当的溶剂、固化剂和助剂制备出纳米复合微波吸收涂料,并将涂料涂刷于塑料薄板上制备出涂层样品.使用标量网络测试系统分别测试各纳米复合涂层样品在8～18GHz范围内的微波反射率与频率之间的R-F关系曲线,来定量表征各个涂层样品的微波吸收性能.研究表明,以Ni-Co-P/CNT和Ni-Co-P/空心微珠复合粉体作为微波吸收剂的纳米复合微波吸收涂层具有较好的微波吸收性能,最高可达18.7dB,通过减小吸收剂粒度、提高吸收剂含量和均匀分散性以及调整涂刷层数以控制最佳涂层厚度可以提高涂层微波反射率.     

六角晶系钡铁氧体与锶铁氧体吸波性能的比较

采用柠檬酸盐溶胶一凝胶法制备了六角晶系钡铁氧体BaFe12O19与锶铁氧体SrFe12O19.采用XRD、AFM、TEM研究了产物的粒形、粒径与矿物组成.结果表明,铁氧体的平均粒径为50nm.采用网络分析仪分别测试了0.1～6GHz内铁氧体的介电常数、磁导率与12～18GHz内吸波涂层的微波损耗.结果表明,钡、锶铁氧体的介电常数虚部形态与损耗角正切形态基本相同,但钡铁氧体在较宽的频率范围内具有较多的损耗角正切峰值,钡铁氧体的吸波性能优于锶铁氧体.     

钡铁氧体纳米复合材料的制备及其微波吸收性能的研究

采用聚乙二醇凝胶法制备了M-型钡铁氧体复合氧化物纳米材料,并将其与传统的微波吸收剂铁粉结合起来,制成双层复合的吸波涂层,进行测试,得到性能良好的微波吸收材料.在总结实验事实的基础上,对纳米复合材料的吸波机理进行了探讨.     

自反应淬熄法制备Zn-Ti钡铁氧体空心陶瓷微珠及其超声化学镀Ni-Co合金后的吸波性能

通过自反应淬熄法制备Zn-Ti钡铁氧体空心陶瓷微珠吸波材料,再超声波化学镀Ni-Co合金,制成了具有核/壳/腔结构的吸波材料,以进一步提高陶瓷微珠的吸波性能;采用SEM、EDS和XRD法分析了其形貌及结构,并应用Aglient网络矢量仪和85055APC-7mm同轴空气线测试了其吸波性能。结果显示,空心陶瓷微珠具有中空的球形结构,主要物相Ba Zn Ti Fe10O19为一种M型钡铁氧体,表面化学镀Ni-Co合金层后吸波性能得到了提高,在2~18 GHz范围内,厚度为2.71 mm,吸波最低反射率达到了-21.38 d B,反射率小于-10 d B的带宽为3.51 GHz,带宽增宽。     

生物型吸波微粒的制备

电磁波吸收微粒对于电磁防护和雷达波的吸收起着关键的作用.采用微生物作为模板,通过溶胶-凝胶处理,在微生物表面包覆了一层Fe3O4,制备了相应的生物吸波微粒,研究了产物的形貌、成份、微波磁参数.实验表明生物吸波微粒表面形成厚度<3μm的尖晶石型铁氧体Fe3O4.包覆铁氧体的螺旋形生物吸波微粒性能良好.采用硅橡胶作为粘结剂制备了1.2mm厚的参杂螺旋形生物吸波微粒的涂层,结果显示该涂层在10～16GHz内反射损失>-10dB.     

基于超材料设计的钡铁氧体吸波涂层研究

本工作设计了一种基于超材料结构的钡铁氧体吸波涂层,分析了超材料的结构设计对钡铁氧体涂层吸波性能的影响,并对涂层的吸波机理进行了研究和讨论。通过仿真发现,钡铁氧体涂层经超材料设计改进后,吸波性能得到大幅增强,改进后的钡铁氧体涂层存在最佳的匹配厚度2.5mm和电阻膜方块电阻值70Ω/,此时涂层的吸收带宽最大,并存在两个吸收峰,在8～18GHz频段内反射损耗都小于-10dB。钡铁氧体通过超材料设计改进后,吸波性能得到极大改善。     

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.     

涂层与镀层复合雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层和涂层方法,进行了单层、双层和三层沣涂层的吸波性能实验研究.结果表明:双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高;三层复合涂层的吸波性能优于双层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz.其中,镀镍层对提高吸波性能作用明显.     

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。     

Microwave absorption behavior of ZnO whisker modified by nanosized Fe3O4 particles

Tetra-needle-like ZnO whisker was magnetic modified through in situ synthesis of nanosized Fe3O4 particles on the surface of the whisker, and the microwave absorption behavior of the as-prepared product was investigated in detail. The result of the comparative microwave absorbing experiment showed that the magnetic modified ZnO whisker appeared more superior property of microwave absorption than that of the original ZnO whisker in 2-18 GHz. Further investigation indicated that the microwave absorption behavior of the product was influenced by ferrite content and Fe3O4 particles' distribution in the product. When the ferrite content of the product changed from 2 wt% to 9 wt%, the microwave absorbing ability of the product was increased; then, the microwave absorbing ability of the product decreased with the further increasing of ferrite content from 9 wt% to 16 wt%. The product with uniform distribution of Fe3O4 particles showed better microwave absorption property than that with irregular distribution of Fe3O4 particles, and this result inferred that the biphase interface between ZnO and Fe3O4 contributed to microwave absorption through interface polarization.     

镀Al空心玻璃微球FeCo合金/环氧树脂复合材料的吸波性能

利用磁控溅射法对空心玻璃微球表面镀Al。研究了由镀Al空心玻璃微球FeCo合金/环氧树脂制成的复合材料在2~18GHz频段范围内的电磁特性, 利用模型计算了所制备样品的微波反射率。结果表明, 在镀Al空心玻璃微球和FeCo合金粉末总体积分数一定的条件下, 随着镀Al空心玻璃微球与FeCo 合金体积比的增加, 复合材料介电常数实部ε′减小, 虚部ε″ 变化不明显; 磁导率的实部μ′ 和虚部μ″ 均减小; 反射率峰值向高频方向移动。 当 镀Al空心玻璃微球与FeCo合金体积比2∶1时, 涂层厚度为2mm, 吸收峰值达到-29.69dB, 其面密度仅为3.71kg/m2, 吸收率小于-10dB的带宽达到2.4GHz。由此可见, 通过改变镀Al空心玻璃微球与FeCo合金的体积比, 可以调节电磁参数, 提高材料的吸波性能。      

碳/氧化铝/二氧化硅涂层的介电和吸波性能研究

研究了炭黑或碳纤维填充氧化铝/二氧化硅吸波涂层在X波段范围的介电和吸波性能. 结果表明: 吸波涂层的复介电常数随着炭黑或碳纤维含量的增加而增大. 当吸收剂含量相同时, 填充碳纤维的吸波涂层比填充炭黑的吸波涂层具有更大的复介电常数. 当吸收剂含量大于5wt%时, 吸波涂层的介电常数在低频急剧增加, 且随频率增大而减少, 出现频散效应. 反射率测试结果表明: 吸波涂层的最大吸收峰随涂层厚度的增大向低频移动, 当涂层中炭黑含量为2wt%、厚度为1.8 mm时, 吸波涂层在9.2~12.4 GHz范围内反射率小于-10 dB, 具有较好的吸波效果.     

纳米Si/C/N复相粉体的微波吸收特性

采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置,以六甲基二硅胺烷((Me₃Si)₂NH)(Me:CH₃)为原料合成了纳米Si/C/N复相粉体,粒径为20 nm~30 nm。研究了纳米Si/C/N复相粉体在8.2 GHz~18 GHz的微波吸收特性,结果表明:纳米Si/C/N复相粉体介电常数的实部(ε')和虚部(ε″)在8.2 GHz~18 GHz随频率增大而减小,介电损耗(tgδ=ε″/ε ')较高,是较为理想的微波吸收材料;纳米Si/C/N复相粉体在不同基体中的微波吸收特性出现很大差异。纳米Si/C/N复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子,形成大量带电缺陷,极化弛豫是吸收微波的主要原因。根据纳米Si/C/N复相粉体与石蜡复合体的实测介电参数,设计出多组在8 GHz~18 GHz范围内微波反射系数R≤-8dB的吸波涂层结构。     

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。     

Preparation,characterization and microwave absorption properties of barium-ferrite-coated fly-ash cenospheres

Magnetic composites of barium ferrite coated on fly-ash cenospheres (BFACs) were prepared by sol–gel auto-combustion method. To promote surface activity, we modified fly-ash cenospheres (FACs) surfaces using γ-aminopropyltriethoxysilane (APS) as coupling agent and silver nitrate as activating agent before coating barium ferrite films on FACs. The morphology, composition, crystal structure, magnetic and microwave absorption properties of these composite powders were characterized by scanning electron microscope, energy dispersive X-ray spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, vibrating sample magnetometer, and vector network analyzer. Continuous and uniform coatings of barium ferrite were found on the surfaces of the FACs. The BFACs powders-epoxy composite possesses excellent microwave absorption properties in the 2–18 GHz frequency range. The maximum microwave reflection loss reaches ?15.4 dB at 8.4 GHz with a thickness of 3.0 mm, and the widest bandwidth less than ?12 dB is 6.2 GHz with a sample thickness of 2.0 mm. The intrinsic reasons for microwave absorption were also investigated. Applications of this composite material in magnetic recording, electromagnetic wave shielding, and lightweight microwave-absorbing fields are promising.     

镀金属石墨粉及其在微波吸收材料中的应用

本文研究了石墨粉上电镀金属的工艺及电镀金属的石墨粉加入吸波材料中对微波反射率的影响。对电镀 Cu,Ni,Co 的实验表明,金属层的复盖率不低于90%。添加镀 Cu 石墨粉的多层结构吸波材料的共振吸收峰比单层结构的高,并且吸收峰略朝高频方向移动。