电导率对纳米磁性金属膜微波吸收性能的影响

基于纳米金属膜电导率和介电性的理论基础,采用0．05—5GHz宽频带扫频测量所得的复磁导率,计算分析电导率对具有不同微波磁谱特性的纳米磁性金属膜吸波性能的影响。研究结果表明：具有较高磁导率的纳米磁性膜,当其电导率低于100S／m时,该薄膜材料在微米级厚度时就具有良好的吸波性能,即在0．05—5GHz的宽频段反射率小于-4dB;降低薄膜电导率可以显著改善薄膜吸波材料的电磁匹配性能,从而提高其吸波性能。     

铁氧体/铁粉混合材料的电磁吸波性能

以铁氧体、铁粉作为吸收剂制备多种电磁吸波涂料,测试与分析所得电磁吸波涂料的电导率、电磁参数及吸波性能。结果表明随着铁粉掺量的增加,所得电磁吸波涂料的电导率增加,在中高频区介电损耗和磁损耗均有所提高;铁粉与铁氧体的质量比为2：8时吸波涂层的吸波性能最好;反射率损耗〈-10.0 dB时的有效吸收频段在中低频区,有效带宽达4.5 GHz,最大吸收率为-16.63 dB。     

形貌对羰基铁/Fe-Si-Cr复合材料吸波性能的影响

为有效提升吸波材料的电磁吸收强度和有效吸收带宽,采用球磨法对球状Fe-Si-Cr进行扁平化处理,通过机械共混法将不同形貌Fe-Si-Cr和羰基铁粉(Carbonyl iron powder, CIP)复合,研究不同质量比对复合材料电磁参数和微波吸收性能的影响。实验结果表明,大长径比可以提高材料的介电常数和磁导率,并使反射率峰值向低频移动。片状Fe-Si-Cr和CIP的低频吸波性能优于球形粒子。实验制备的复合材料中,样品I的最大反射损耗为-45.92 dB,有效吸收带宽为1.5 GHz。样品L的最大反射损耗为-22.11 dB,有效吸收带宽大于6.2 GHz。吸波剂的形貌对材料的电磁吸收性能有显著影响。将不同形貌的CIP和Fe-Si-Cr按不同配比复合后,可以得到不同频率下性能优良的吸波体。利用阻抗匹配函数可以从理论上预测出反射损耗峰值对应的吸波剂厚度和频率。双层吸波材料相比于单层吸波材料,其有效吸收带宽更大,可以通过改变匹配层、吸收层的厚度来获得不同频率下吸波性能优良的吸波体,更易满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。     

磁场环境中磺基水杨酸再掺杂聚苯胺的性能研究

以磺基水杨酸作为掺杂剂,在磁场环境中对聚苯胺进行再掺杂,探讨了磁场强度、掺杂剂浓度和掺杂时间对再掺杂聚苯胺的导电性、溶解性和热稳定性能的影响,并通过四探针、热重分析(TGA)、紫外可见光谱(UV-Vis)以及X-射线衍射(XRD)对再掺杂聚苯胺性能进行了表征.结果表明:在磁场环境中,由于磁场和掺杂酸对聚苯胺性能影响的协同效应,导致聚苯胺的电导率、溶解性和热稳定性得到了明显的改善,结晶度也得到了很大提高.与无磁场相比,其电导率从0.5 s/cm增加到了3.2 s/cm,在二甲苯中的溶解度也从12%提高到23%,热分解温度从220 ℃提高到320 ℃.     

导电高聚物吸波材料的研究进展

针对传统吸波材料存在的密度大、电磁参数不易调节的弱点,介绍了一种新型微波吸收材料--导电聚合物;综述了导电聚合物的结构特点、导电机理及研究进展,以及导电高聚物的电磁参数、在雷达波频段的吸收性能等应用研究的进展,并探讨了导电聚合物在红外兼容、智能隐身及其吸波机理研究等方面面临的挑战和发展趋势.     

掺杂工艺对聚苯胺导电性的影响

采用正交实验法研究盐酸（HCl）掺杂工艺对导电聚苯胺电导率的影响。结果表明：HCl浓度、聚苯胺与HCl物质的量比、掺杂温度和时间对聚苯胺的电导率具有较大的影响,其中HCl浓度的影响最为显著。用此方法制得的导电聚苯胺有望用于高效轻质的电磁屏蔽材料。     

化学氧化法制备导电聚苯胺

使用过硫酸铵作为氧化剂,在酸性条件下控制反应温度合成了聚苯胺,然后使用一定浓度的质子酸对合成的聚苯胺进行了掺杂,使之成为具有导电性能的掺杂态聚苯胺,烘干后四探针仪测量其导电性。实验表明导电聚苯胺的最佳合成反应条件为反应温度为0℃、盐酸浓度为2 mol/L、过硫酸铵与苯胺物质的量比例为1∶1,合成的聚苯胺导电率可达10 S/cm。     

掺杂聚苯胺吸波材料的研究

用不同化学合成方法分别制备了HCl-PAn、H2SO4-PAn、H2SO4-PAn-FeCl3和DBSA-PAn粉末，采用3cm波导式测量线在8～14GHz频率范围内，用多点拟合的实验和计算方法对掺杂聚苯胺的微波吸收特性及参量进行了研究。并将HCl-PAn和DBSA-PAn粉末与石蜡共混复合，制备了聚苯胺复合材料，着重研究了这2种聚苯胺用量对复合材料电导率的影响。结果表明，DBSA-PAn复合材料的电导率突变较HCl-PAn复合材料早，同时，令人注意的是，将HCl-PAn与浓H2SO4-PAn-FeCl3按一定的比例混合，可以合成出平均衰减为13．37dB、最大衰减为26．7dB、密度为0．7g／cm^3、频宽为10．34～14GHz的有利于吸收微波的材料。     

二次掺杂聚苯胺纳米材料的制备及其防腐性能

在高氯酸体系下,采用直接混合氧化聚合法合成高氯酸一次掺杂聚苯胺纳米材料,经氨水解掺杂后,再用高氯酸、草酸、钼酸、单宁酸对其进行二次掺杂得到二次掺杂聚苯胺纳米材料,采用扫描电镜、四探针电导率测试仪、红外及紫外光谱测试技术对产物进行了表征分析,并通过电化学工作站测试了不同聚苯胺/环氧树脂共混涂层的防腐性能。结果表明:通过二次掺杂过程,4种目标掺杂酸能有效掺杂到本征态聚苯胺分子链中;与本征态聚苯胺和高氯酸一次掺杂聚苯胺产物相比,二次掺杂态聚苯胺的纤维直径略有增加、纤维长度明显增长,且产物粗细更为均匀;聚苯胺/环氧树脂涂层在3.5%NaCl溶液中对Q235碳钢具有明显的防腐蚀效果,与一次掺杂态聚苯胺涂层相比,4种二次掺杂态聚苯胺涂层具有更好的防腐蚀性能,其中单宁酸和草酸二次掺杂态聚苯胺涂层具有最优的防腐效果,在浸泡120d后的阻抗均保持在109Ω·cm2以上。     

微波吸收材料的计算机辅助设计

根据微波吸收材料研究的需要,研制出瓣型微波吸收材料CAD软件。该软件包括主程序和数据库,通过主程序对数据库的调用,将不同试样的电磁参数分配给不同的吸波涂层,实现电磁参数在各层间的自动匹配,并经网络优化实现各层电磁参数的最佳组合、层间排列次序的最佳组织;同时主程序还对复合涂层层数及各层厚度优化的功能,从而实现了微波吸收材料电磁波反射率全局最优结果。详细介绍了软件的基本原理、操作菜单、主要功能和利用该软件建立的电磁参数数据库,给出了微波吸收材料的部分优化设计曲线及相应的实验曲线,结果表明：理论与实验完全吻合。     

单扫伏安法测定聚苯胺的电导率

以实验室合成的本征态和两种掺杂改性的聚苯胺为待测试样, 采用恒电位仪的两电极测量体系, 利用单扫伏安法测定了聚苯胺的电导率。在测定时, 电极与试片间的压力影响接触电阻, 当压力为0 .5 MPa 时该电阻可忽略。实验测得3 种聚苯胺的电导率分别为5 .92 ×10 ^-5 、1 .52×10^-2 、2 .68×10^-1 S/cm , 说明掺杂改性聚苯胺的电导率有很大的提高。单扫伏安法方法不仅简便, 而且适合于测定半导体的电导率     

固相聚合制备导电聚苯胺及其性能的研究

通过固相聚合法制备了盐酸、苹果酸、十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PAn),研究了盐酸用量、氧化剂加入方式对固相合成PAn的影响,用FT-IR、XRD分析方法对盐酸、苹果酸、十二烷基苯磺酸掺杂PAn进行了表征.结果表明,制备的PAn有一定的掺杂性和结晶性;一定范围内减少盐酸用量可抑制副反应的产生,有利于PAn导电性的提高;分批加入的氧化剂添加方式可防止反应速率过快并及时散发反应产生的大量热量,有利于PAn导电性和产率的提高;采用具有亲油性的有机大分子酸掺杂PAn,可减弱分子间作用力,有利于其溶解性的提高.     

稀土六方Z型铁氧体Ba3-xLaxCo2Fe24O41的合成及电磁性能与吸波特性

利用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了掺杂稀土La^3＋的磁铅石型系列Z型铁氧体,确定了稀土六方铁氧体Ba3-xLaxCo2Fe24O41中La^3＋的最大掺杂摩尔分数,并对其电磁特性及吸波特性进行了表征。结果表明：稀土La^3＋的最大掺杂摩尔分数x为0．30,实验发现随着La^3＋的加入,降低了Co2Z铁氧体的磁化强度、矫顽力,改善了材料的磁性;在2．0-10．0GHz的频率范围内,吸波性能随着La^3＋量的增加而提高。     

石墨烯基复合材料的吸波性能研究

石墨烯以其独特的结构和优异的性能而广泛应用于物理、化学及材料学等领域。石墨烯具有比表面积大、密度低、导电性好、耐高温和抗氧化能力强等特点,将其应用于吸波领域,即可增强材料的吸波性能,又可降低材料的密度,从而有望获得轻质高效的吸波材料。本文主要论述了近年来我们课题组将石墨烯基复合材料应用于吸波领域的研究。     

pH值对聚苯胺的结构和导电性能的影响

基于酸浓度对苯胺聚合具有较大的影响,采用化学氧化法,在不同pH值条件下制备了聚苯胺,利用FT-IR、UV-V is、XRD对产物的光学吸收、凝聚态结构进行研究,并测定了样品的电导率。结果表明,当pH≥3时有偶氮链生成,并随pH值增大偶氮链增多;苯胺聚合生成具有良好结晶性的低聚物,且随pH值增大,低聚物的电导率急剧降低。当pH≤3时苯胺主要以首-尾连接方式聚合;随着pH值由2减小到0时,所获得的聚苯胺的紫外吸收光谱发生显著红移,其凝聚态结构由一种结构向另一种结构转化;只有当pH≤1时才能合成电导率较高的聚苯胺;当pH值由4减小到0时,聚苯胺的电导率增加了9个数量级。     

Effect of Grinding Techniques on Absorbing Characteristics of Short Iron Fibers

Microwave-absorbing properties of iron fibers can be adjusted by their aspect ratio. This paper presents several modification techniques for grinding long iron fibers to a suitable aspect ratio. The grinding instruments include pulsator, jet mill and muller. The aspect ratio distribution, microstructure, electromagnetic parameter and reflectivity of the samples were analyzed and discussed in detail. The results show that the fractions of 5〈aspect ratio〈40 for the three methods are 69.03%, 81.11% and 80.2% , respectively, that is, suitable short iron fibers can be obtained by the jet mill and muller. Furthermore, the short iron fibers milled by jet mill and muller have better absorbing propterties than those obtained by the pulsator under the same condition. Therefore, their microwave absorption properties can be improved by regulating the electromagnetic parameters with grinding.