纳米铁氧体复合材料制备及吸波性能研究

采用溶胶-凝胶与自蔓延燃烧相结合的方法制备出碳．纳米铁氧体复合材料，应用X射线衍射仪、扫描电镜分别对产物的晶体结构和微观形貌进行了表征分析，着重对比研究了超细碳材料加入前后的变化。利用小型烟箱试验测出产物在军用红外波段质量消光系数大于1．1m^2／g；利用矢量网络分析仪测试其在2～18GHz的电磁参数，并得到损耗角正切值随频率变化的曲线。结果表明：在纳米铁氧体中添加超细碳材料，铁氧体原有的磁损耗不变，介电损耗值有了显著提高，从而增加了电磁波的总损耗。由此证实超细碳-纳米铁氧体复合材料具有宽频吸波特性。     

石墨烯/NiZn铁氧体软磁复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝法制备不同成分的NiZn铁氧体纳米纤维,然后采用超声法将其与还原氧化石墨烯(RGO)溶液合成得到石墨烯/Ni_xZn_((1-x))Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5)软磁复合材料,并使用XRD、SEM和VNA(矢量网络分析仪)等设备对其吸波性能进行表征。实验结果表明:x=0.5时,石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料在6.28GHz频率下的反射损耗(RL)可达极值-41.51dB,与其相对应的试样厚度仅为4.0mm,且低于-10dB的频宽可达2.53GHz。由于RL值低于-10dB表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料具有较好的吸波性能。     

Zn-Ti钡铁氧体空心陶瓷微珠吸波材料的研究

利用自反应淬熄法制备了Zn-Ti钡铁氧体空心陶瓷微珠吸波材料,这种材料具有核/壳结构,比一般的铁氧体密度小,是一种新型的吸波材料;通过SEM、EDS和XRD分析表明,该材料具有中空结构,成球规则,粒径分布均匀,经过热处理之后,由非晶相物质转变为了晶相物质,主要物相为Ba Zn Ti Fe10O19和Ba Fe12O19;通过吸波性能测试,该材料具有一定的吸波性能,经过热处理之后吸波性能提高了,其吸波最低反射率为–21.98 d B,反射率小于–10 d B的带宽大于2 GH Z。     

磁/电介质复合材料结构型吸波体制备及吸波性能

利用熔融沉积成型技术快速制备了石墨烯/聚乳酸复合材料和四氧化三铁/聚乳酸复合材料,测试了其电磁参数,并基于传输线理论计算模拟分析了石墨烯含量对其吸波性能的影响,进而确定了透波层、吸收层、再次吸收层的匹配材料和厚度范围,制造了石墨烯/纳米四氧化三铁吸波体。磁/电介质多孔结构型吸波体的测试结果表明:在X和Ku波段内实现了-8 dB吸收,反射率小于-10 dB的频宽达6.7 GHz,最大吸收峰值在14.2 GHz时达到-33 dB。研究发现,通过改变吸收层材料组成及其结构可以获得更好的吸波性能,周期性的多孔结构的存在可以使更多的电磁波进入复合材料内部,同时增加了吸收界面数量;此外,石墨烯和纳米四氧化三铁的组合使介电损耗与磁损耗之间产生了有效的互补,也增加了吸波性能。     

Fe-Ni/ZrW2O8复合材料热膨胀性能研究

采用放电等离子脉冲烧结(SPS)方法制备了接近致密的Fe-Ni/ZrW2O8复合材料.当复合材料温度高于117℃,复合材料的γ-ZrW2o8转变为α-ZrW2O8,并发生显著的体积膨胀,降温过程中基体与ZrW2O8之间不断增加的热应力又使α-ZrW2O8变为γ-ZrW2O8.添加10%(体积)和25%%(体积)ZrW2...     

FeCuNbSiB非晶带材/环氧树脂复合材料界面设计及其吸波性能

针对FeCuNbSiB非晶带材与环氧树脂基体不浸润的难题,本文通过表面化学改性,在FeCuNbSiB非晶带材两面分别生成一层厚度5μm~10μm、相结构为Cu_0.75Fe_2.25O₄和Fe₃O₄的界面层。界面层与带材结合强度高,与环氧树脂浸润性好;以FeCuNbSiB非晶带材为增强材料,同时按FSS网络设计的FeCuNbSiB非晶带材/环氧树脂铺层在13-18GHz频带出现R=-5dB~-10dB的吸收峰。增加铺层数,吸收峰值不变,但吸收峰频带往低频率方向移动。利用此特性可以修正其它复合材料的雷达波吸波特性,拓宽吸收频带,增加吸波性能。     

SiO_2-SiC基复合材料吸波性能的研究

首先利用溶胶-凝胶法制备SiO_2-SiC复合粉体,采用SEM、XRD、DSC-TG等技术对复合粉体进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法能够制备具有核-壳结构SiO_2-SiC复合粉体.再将SiO_2-SiC复合粉体与BaTiO_3、Fe_3O_4以及环氧树脂以不同比例进行混合固化制得吸波材料样品,采用矢量网络分析仪测量样品的反射率.结果表明,SiO_2-SiC复合粉体具有一定的吸波效果,20%含量的SiO_2-SiC复合粉体样品在18 GHz时反射率达-2.07 dB,BaTiO_3、Fe_3O_4的加入实现复合吸波效果,当SiO_2-SiC:BaTiO_3:Fe_3O_4=6:2:2(体积分数,下同)时,在5.75 GHz时反射率达到-13.97 dB,合格带宽为10.08 GHz.     

热处理对锶铁氧体微结构及吸波性能的影响

采用溶胶凝胶自燃烧法,在不同煅烧温度条件下制备了六角锶铁氧体粉体,对其结构、形貌和电磁参数进行了分析。通过绘制匹配解析图,求得各锶铁氧体所得涂层的最佳匹配厚度和最佳匹配频率,并利用传输线理论计算了最佳条件下样品的吸波效果。结果表明:热处理温度对锶铁氧体的结构和形貌有很大影响,以5℃/min升温时,随着煅烧温度升高,颗粒由米粒状逐步转化为完美的六角片状;热处理温度对锶铁氧体吸波性能的影响也较大,1 000℃的样品吸波效果最好,当匹配厚度为5.2mm时,低于-5dB的带宽为4.5GHz,最大吸收峰值为-38dB。     

随机分布Fe纳米线复合材料的吸波性能

在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电沉积方法制备出α-Fe纳米线有序阵列组装膜.用10%NaOH将纳米线溶液解离,并使之与树脂混合均匀,制成随机分布Fe纳米线/绝缘体复合吸波材料,并对其吸波性能进行了研究.研究结果表明:随铁纳米线体积分数的提高,随机分布的Fe纳米线/绝缘体复合吸波材料的电磁参数也随之增大;用测试电磁参数计算了不同厚度的反射率,体积分数为25%随机分布的铁纳米线/绝缘体的复合吸波材料最佳吸收厚度为1.14 mm;在9.7 GHz时,反射率达-45 dB,小于-5 dB时,反射率带宽达到9 GHz;随铁纳米线/绝缘体的复合吸波材料厚度的增加,吸收峰位向低频移动;随铁纳米线体积分数的增加,其吸收率明显增大,同时最佳吸收厚度也减小.     

泡沫铝基多孔金属复合材料吸波性能

采用雷达截面法研究表面涂覆吸波涂料的泡沫铝复合材料的吸波性能,讨论电磁波频率和吸波涂料种类对材料吸波性能的影响。结果表明,材料的吸波性能随频率的增加而增加;表面涂覆磁介质型吸波涂料的泡沫铝复合材料的吸波性能较佳,在12.0-18.0 GHz频段内样品CFe的吸波性能最好,而在26.5-40.0 GHz频段内样品CNi′的吸波性能最好。     

石墨烯/SnO2纳米纤维复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝、超声混合和热处理等方法制备石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料,然后使用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM/TEM)和矢量网络分析仪(VNA)等设备对其微观结构和吸波性能进行表征。结果表明:当厚度为3.0mm时,石墨烯/SnO_2纳米复合纤维材料在11.7GHz频率下的反射损耗(RL)可以达到极值-48.1dB,且低于-10dB的频宽可以达到6.1GHz。由于RL值低于-10dB,表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料具有较好的吸波性能。     

离子取代镍基铁氧体的性能及吸波涂层优化设计

在同等实验条件下,以镍铁氧体为基体,通过溶胶-凝胶法,制备二元镍基复合铁氧体Ni0.5A0.5Fe2O4(A=Zn,Co,Mn,Cu)。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪对粉末的结构及电磁性能进行表征并对其吸波性能进行优化设计。结果表明:4种离子取代后均能形成在室温条件下具有超顺磁性的纯净镍基铁氧体粉末。离子取代使铁氧体样品的复介电常数实部ε′增大,虚部ε″在2~6 GHz和13~18 GHz变小,在6~13 GHz增大。Zn2+、Mn2+、Cu2+3种离子取代样品与未进行离子取代的NiFe2O4相比,其复磁导率实部μ′变化不大,而Co2+离子取代样品的μ′整体要大于其他几种离子取代样品及未取代样品的μ′;在2~11 GHz进行Zn2+、Co2+、Mn2+3种离子取代样品的虚部μ″变大,且以Ni0.5Zn0.5Fe2O4的最大,Cu2+取代样品的虚部μ″与未取代样品的虚部μ″相比变化不大。利用传输线理论优化设计时发现,Co2+取代后的复合铁氧体没有匹配点,Zn2+取代后的复合铁氧体匹配效果最好,在最佳匹配厚度为5.63 mm时,其最小反射率峰值为-36.26 dB,小于-10 dB的频宽可达4.7 GHz。     

镍铁氧体/聚苯胺复合材料的制备及其性能

采用超声场下原位聚合法制备镍铁氧体/聚苯胺复合材料,并采用x射线衍射仪(XRD)和HP8510网络分析仪研究其结构和电磁性能.结果表明:十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂后的聚苯胺是部分结晶的,镍铁氧体与聚苯胺分子链之间存在某些相瓦作用;与聚苯胺相比,镍铁氧体/聚苯胺复合材料的介电损耗角正切值tanδ<,ε>与磁损耗角正切值tanδ<,m>都增大;镍铁氧体含量为5%和15%(质量分数)的复合材料分别具有最大的tanδ<,ε>暝值和最大tanδ<,m>值;镍铁氧体含量为15%的试样在8～18 GHz范围内综合吸波性能最好,具有最大衰减-23.4 dB,-8 dB带宽为5.73 GHz.     

YSZ/MnZn铁氧体复合材料的制备与电磁性能研究

在结构陶瓷材料中加入一定量的磁性颗粒分散相,从而使复合材料具有一定的电磁学性能,是结构陶瓷多功能化的一个重要途径。制备了一系列不同体积比的3 mol%YSZ/MnZn铁氧体复合材料(铁氧体含量分别为0 vol%,20vol%,40 vol%,50 vol%,60 vol%,80 vol%和100 vol%),测定了复合材料在1 MHz~1 GHz频率范围内的复磁导率,研究了磁性相体积比对复合材料电磁性能的影响。结果表明,复合材料的磁导率在磁性相体积比超过0.6时,会出现大幅度的升高,即发生磁逾渗现象,逾渗阈值约为0.6。     

平面各向异性羰基铁/ 铁氧体复合吸波材料的设计

研究了平面各向异性羰基铁/ 石蜡、铁氧体/ 石蜡同轴样品的介电常数与磁导率频谱特性,制备了平面各向异性羰基铁与铁氧体不同配比的石蜡同轴样品,并测试了样品的电磁频谱,发现以适当配比对二者进行复合后,可以发挥各自的优点。以环氧树脂-聚酰胺固化剂体系为基,按铁氧体和平面各向异性羰基铁的体积分数均为10%制备了厚1. 3 mm 的单层平板吸波材料,测试了其在8 ~18 GHz 频段内的反射损耗曲线,其最小反射值达到了-19. 7 dB,小于-10 dB 的带宽达到8 GHz。     

不锈钢纤维吸波性能研究

以集束拉拔制备的302，304和316L 3个牌号、不同丝径奥氏体不锈钢纤维为对象，采用Agilent8722ES矢量网络分析仪，测量了它们的复数电导率和复数磁导率的微波频响特性曲线。实验结果表明，不锈钢纤维的微波磁导率（μ′，μ″）随纤维直径的减小而增大。2μm的304不锈钢纤维的复数磁导率μ″在2GHz处达到2．2。302不锈钢纤维吸波性能明显优于等径的316L和304不锈钢纤维。302不锈钢纤维在2～18GHz频率范围内符合吸收剂频谱响应特性要求。     

Fe3O4/CNT复合材料的制备与吸波性能研究

为进一步优化材料的阻抗匹配,调节并提高材料的吸收性能,通过热溶剂法制备了不同CNT含量的Fe₃O₄/CNT材料。结果发现,当CNT添加量为50 mg(Fe₃O₄/CNT-50)时,样品在4.15 GHz,厚度为5.5 mm时的最佳损耗值可达-50.37 dB。当CNT添加量增加到70 mg(Fe₃O₄/CNT-70)时,样品的最佳损耗值降低为-29.44 dB,对应匹配厚度降低至2.5 mm,值得注意的是,此样品在匹配厚度为1.5 mm时,有效带宽进一步拓宽为3.83 GHz(13.75～17.58 GHz)。这些说明通过调节材料中介电材料(CNT)的含量,不仅可以调节材料的损耗值,还可以调节材料的微波吸收峰位和带宽,进而调整材料的整体吸波性能,得到满足特殊需求的微波吸收材料。     

FeCuNbSiB非晶带材/环氧树脂复合材料界面设计及其吸波性能（英文）

针对FeCuNbSiB非晶带材与环氧树脂基体不浸润的难题,通过表面化学改性,在FeCuNbSiB非晶带材两面分别生成一层厚度5～10μm、相结构为Cu_(0.75)Fe_(2.25)O_4和Fe_3O_4的界面层。结果表明:界面层与带材结合强度高,与环氧树脂浸润性好;以FeCuNbSiB非晶带材为增强材料,同时按FSS网络设计的FeCuNbSiB非晶带材/环氧树脂铺层在13～18 GHz频带出现R=-5～-10 dB的吸收峰。增加铺层数,吸收峰值不变,但吸收峰频带往低频率方向移动。利用此特性可以修正其它复合材料的雷达波吸波特性,拓宽吸收频带,增加吸波性能。     

Cu2+掺杂调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能

目的 研究离子掺杂对NiZn铁氧体电磁特性的影响,提高NiZn铁氧体的P波段吸波性能。方法 以NiO、ZnO、Fe2O3、CuO等为原料,采用高温固相反应法,通过球磨、预烧、造粒以及烧结等工艺,制备Cu²⁺掺杂的Ni0.22Zn0.66CuxMn0.04Co0.08–xFe2O4(x=0.04、0.05、0.06、0.07)铁氧体样品。通过XRD、VSM和SEM分别表征样品的晶格特征、磁学特性和微观形貌,利用阻抗分析仪对样品的电磁特性进行测量。结果 Cu²⁺掺杂量的增加引起NiZn铁氧体的A-B超交换作用减弱和磁晶各向异性降低,样品的Ms、Hc和Mr都呈现出减小的趋势。样品的复磁导率与其磁特性关系密切,随着Cu²⁺的增加,实部μ?减小,而虚部μ?增大。此外,Cu²⁺掺杂量的增加对Fe²⁺与Fe³⁺之间的电子迁移率产生影响,使得复介电常数实部ε?增大,而ε?增大的主要原因是Cu²⁺掺杂量的增加导致铁氧体内部产生了晶格缺陷。Cu²⁺的掺杂量对样品的P波段吸波性能影响显著,随着Cu²⁺掺杂量的增加,NiZn铁氧体的阻抗匹配特性明显改善,电磁衰减能力显著提高,这进一步降低了样品的最佳吸波匹配厚度。掺杂量x=0.07的NiZn铁氧体样品,在厚度为6.6 mm时,实现了有效吸波带宽完全覆盖P波段。结论 通过调节Cu²⁺的掺杂量可以调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能,增加Cu²⁺掺杂量对于降低样品的P波段吸波匹配厚度有积极作用。