羰基铁粉表面改性及其热稳定性研究

采用硅烷偶联剂对羰基铁颗粒进行表面改性,研究改性羰基铁粉的热稳定性,利用扫描电镜、红外光谱、差热分析等分析手段,对羰基铁粉表面改性效果和机理进行系统分析。结果表明:经过硅烷偶联剂改性之后的羰基铁粉红外图谱出现了Si—O—Si和Si—O—Fe的特征峰,说明硅烷偶联剂与羰基铁颗粒表面发生化学键合作用;改性后的羰基铁粉与未改性羰基铁粉相比,其分散性和抗氧化能力得到了明显提高。     

羰基铁粉表面有机改性及其对磁流变液性能的影响

为了改善羰基铁粉与硅油的相容性,提高磁流变液的沉降稳定性,选用硅烷偶联剂为表面改性剂,采用分散聚合法对羰基铁粉进行表面改性。通过傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪等手段对改性前后羰基铁粉的结构、形貌和粒径进行了表征。同时还以改性前后的羰基铁粉为悬浮相,以硅油为分散相制备磁流变液。研究结果表明,改性后的羰基铁粉表面吸附有偶联剂,其粒径增大了2.4倍,与硅油有良好的亲和性,采用改性后的羰基铁粉可以显著改善磁流变液的沉降稳定性,同时偶联剂的添加会增大磁流变液的粘度,但是对流变性能影响较小。     

镀银羰基铁粉的制备及其性能的研究

用化学镀法,甲醛为还原剂,制备镀银羰基铁粉.用XRD,SEM和EDX对粉体进行表征.用重法测定粉体的抗氧化性能,并以镀银羰基铁粉制备电磁屏蔽材料,检测其在100kHz～1.5GHz的屏蔽效能.结果表明:用该法制备的镀银羰基铁粉能够实现表面银层包覆完整、致密;羰基铁粉镀银后的抗氧化性能得到明显提高;电磁屏蔽材料在100kHz～1.5GHz频率范围内获得优于-32dB的屏蔽效能.     

多元助剂改性羰基铁粉雷达波低频吸波性能研究

采用三种处理剂对羰基铁粉样品进行表面复合改性,研究了多元助剂对羰基铁粉样品表面改性后的微观结构及电磁参量的影响。结果表明,多元助剂的使用使羰基铁粉表面形成了一层致密的有机绝缘薄膜,能有效降低羰基铁粉的复介电常数,增加复磁导率虚部,提高吸波材料的电磁匹配性能,改善吸收剂的低频吸收效果。根据传输线理论计算吸波材料的反射损耗(Reflection loss,RL),在厚度为2mm时,三元助剂改性羰基铁粉的反射损耗峰值在2GHz附近达到-15dB,在RL-10dB的有效吸收频宽为1GHz(1.6~2.6GHz),具有较好的雷达波低频吸波性能。     

羰基铁纤维的磁场诱导制备及其微波电磁特性分析

羰基铁热分解产生的铁原子在外加磁场的作用下形成羰基铁纤维。对羰基化合物气化速率、保护气氛流量、分解温度和外加磁场强度等因素的调控,制备出铁含量在90％～98％可调、直径在亚微米到微米（200nm-10μm）及长径比可控的羰基铁纤维。将羰基铁纤维与石蜡制成同轴样品,采用矢量网络分析仪测量了羰基铁纤维的微波电磁参数。结果发现羰基铁纤维在2～18GHz范围内具有高磁导率、高磁损耗和良好的频响特性。两种羰基铁纤维在2GHz处,磁导率实部为5．2和3．5,虚部为2和1．5,所对应的共振频率分别为3和6GHz。通过对羰基铁纤维中碳含量及长径比的调节,可控制纤维的磁导率和共振频率。     

石墨烯-羰基铁粉线材的制备及其吸波性能分析

为了提高单一磁性吸波材料的吸波性能,以聚乳酸(PLA)作为基体材料,将磁性材料羰基铁粉(CIP)与石墨烯(RGO)进行复合,制备RGO-CIP/PLA复合材料。通过TG、XRD等多种测试手段对复合材料的结构、形貌等进行表征。同时使用矢量网络分析仪对复合材料的电磁参数进行测试,计算出不同厚度的吸波性能,研究了RGO的添加量对RGO-CIP/PLA复合材料的吸波性能影响。结果表明：当RGO质量分数为4wt%,CIP质量分数为20wt%时,RGO-CIP/PLA复合材料吸波性能最优;吸收厚度为3 mm时,达到了-27.25 dB最小的R_L值,同时其吸收带宽为2.922 GHz (7.227～10.149 GHz)。同时,随着其吸收厚度的增加,有效吸收带宽(R_L<-10 dB)会移动至较低的频带。     

掺石墨和羰基铁涂料的低频电磁屏蔽性能研究

以石墨和羰基铁作为电磁屏蔽涂料的功能材料,替代一部分涂料填料,并调节各功能材料的含量,使涂料具有对电磁波的屏蔽和吸收功能.通过对不同样品的电磁屏蔽传输系数曲线和最大电磁屏蔽效能的对比,分析了石墨和羰基铁的含量对涂料低频电磁屏蔽效能的影响.并通过涂层表面微观形貌的分析,进一步探讨了涂层表面结构对电磁屏蔽性能的影响机理,为设计高性能低频电磁屏蔽涂料提供参考依据.在1MHz～1.8GHz低频区域,涂料最大电磁屏蔽效能达到了6.029dB.     

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。     

羰基铁/ 导电聚苯胺微管复合材料的电磁性能

采用原位掺杂的方法合成了聚苯胺微管, 将具有介电损耗性能的高分子材料聚苯胺微管与具有磁损耗性能的无机材料羰基铁复合, 并采用波导法研究了复合材料在8.2～12.4 GHz 频段内的电磁参数。结果表明, 在羰基铁/ 聚苯胺复合材料与石蜡的质量比为1 ∶1 的情况下, 通过复合, 可以调节电磁参数, 提高材料的吸波性能。      

炭黑粒子表面改性及其电磁特性研究

采用溶胶-凝胶法制备钛酸钡改性炭黑的复合粒子,并观察和分析了改性后粒子的颗粒结构、体电阻率和介电性能.经XRD分析可知复合粒子中存在钛酸钡和炭黑;TEM和SEM研究表明,通过溶胶-凝胶法在炭黑表面包覆了钛酸钡绝缘层,从而使得改性后的炭黑粒子之间不能建立发达的导电网络,复合粒子导电性能降低.研究表明钛酸钡改性对复合粒子的电导率和介电性能有着重要影响.     

羰基铁粉填充室温硫化有机硅密封胶力学性能的研究

以羰基铁粉为吸收剂、107硅橡胶（PDMS）为基体，研究了偶联剂、气相白炭黑及羰基铁粉用量对室温硫化有机硅密封胶力学性能的影响；并利用扫描电镜对硫化胶断面的微观结构进行了观察。结果表明：羰基铁粉经硅烷偶联剂改性后，在硅橡胶基体中分散均匀，与硅橡胶界面结合较好；气相白炭黑能对硅橡胶起到一定的补强作用，并且提高了羰基铁粉的沉降稳定性；在一定范围内随着羰基铁粉在硅橡胶基体中体积含量的增加，其力学性能有较大程度的提高，羰基铁粉的最大填充量为57．5％。     

研磨介质对片状羰基铁结构及电磁性能的影响

分别以直径为6、1.5 mm的ZrO2磨球作为搅拌磨研磨介质制备片状羰基铁,对比研究这两种磨球对制备片状羰基铁的结构及电磁性能的影响。结果表明:采用直径为6 mm的ZrO2磨球所制备的羰基铁粉颗粒具有片状结构;而采用直径为1.5 mm的ZrO2磨球制备的羰基铁粉颗粒形状不规则,表面粗糙。研磨24 h时,采用直径为6 mm的ZrO2磨球所制备片状羰基铁粉微波吸收材料在2~18 GHz频段的反射率超过-15 dB的带宽为5 GHz,最大反射率为-30 dB。     

羰基铁粉/硅橡胶复合体系的物理性能研究

以微米级羰基铁粉为填充剂,硅橡胶为基体,制备了单组分室温硫化的复合橡胶.系统研究了羰基铁粉添加量对复合橡胶机械性能、热空气老化性能和耐热稳定性的影响;利用扫描电镜探讨了复合材料的微观结构.结果表明,复合橡胶的密度随羰基铁粉体积分数线性增大,拉伸强度增大,韧性和弹性降低;经150℃,96h老化复合橡胶机械性能基本不变,拉伸强度略有升高;200℃复合橡胶中的羰基铁粉开始氧化,368℃橡胶基体开始分解.     

TiO_2包覆对不同粒径羰基铁粉吸波性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法,分别在粒径为6μm和1μm的羰基铁粉表面成功包覆了一层二氧化钛薄膜;利用矢量网络分析仪测量了羰基铁粉和石蜡所制成的复合材料的电磁参数,对比分析了二氧化钛包覆前后羰基铁粉复合材料在微波频段的复介电常数、复磁导率和微波吸收性能的变化。实验结果表明:二氧化钛包覆层能有效地增大粒径为1μm的羰基铁粉的复磁导率和复介电常数,改善小粒径羰基铁粉的微波吸收性能。通过分析认为二氧化钛包覆层能有效地阻隔颗粒间涡流的形成,由此能很好地解释二氧化钛包覆层对1μm羰基铁粉微波吸收性能的增强效果。     

羰基铁/环氧有机硅树脂涂层的吸波性能和力学性能研究

采用羰基铁为吸收荆、环氧改性有机硅树脂为基体,制备了羰基铁/树脂基涂层,研究了羰基铁用量对吸波涂层的电磁和力学性能的影响.结果表明,羰基铁经过润湿分散剂处理后,粉体与树脂间的相容性得到改善,从而提高了界面结合力,因此吸波涂层整体的力学性能得到了提高.当羰基铁含量为70%(质量分数,下同)时,复合材料的附着力为22.16MPa,冲击强度大于或等于50kg·cm.采用同轴法测试了涂层材料在2～18GHz频段内的电磁参数,并对羰基铁/环氧有机硅树脂基涂层的反射系数进行了测试,结果表明,吸波涂层的最大吸收峰随吸收剂含量的增加向低频移动.涂层厚度为2mm时,羰基铁含量为65%,涂层的最大反射率在5.12GHz时达到-32.25dB;羰基铁含量为75%,在频率为3.53GHz时材料的反射率达到最大值-36.02dB.     

羰基铁粉改性环氧树脂/乙基纤维素微胶囊的吸波性能

以羰基铁粉为吸波剂用溶剂蒸发法制备出环氧树脂/乙基纤维素微胶囊,使用矢量网络分析仪、激光粒度分析仪、ESEM-EDS和FTIR分别表征了微胶囊的吸波性能、粒径分布、颗粒特性以及化学结构。结果表明：羰基铁粉嵌入乙基纤维素中物理结合成微胶囊壁材,羰基铁粉提高了微胶囊的吸波性能。羰基铁粉的粒径越小与电磁波相互作用的面积越大,微胶囊的吸波性能越好。频率为18 GHz时,未掺羰基铁粉的微胶囊电磁波反射损失为-1.63 dB,而掺入粒径为3 μm和0.5 μm羰基铁粉(掺量50%)的微胶囊电磁波反射损失分别为-5.08 dB和-5.44 dB,分别降低了3.45 dB和3.81 dB。掺入粒径为0.5 μm羰基铁粉的微胶囊不团聚,其微观形貌更好。