Al/Cr_2O_3复合粒子的制备及其多波段兼容隐身性能的研究

采用共沉淀法将Cr_2O_3包覆于片状金属铝粉表面制得A1/Cr_2O_3复合粒子.借助于TG-DSC、XRD、SEM等测试手段系统研究了反应时间和煅烧温度分别对复合粒子的物相组成、包覆前后形貌的影响.此外,探讨了不同铝粉添加量下Al/Cr_2O_3粉末的红外辐射率和1.06μm波长处的反射率性能.结果表明:当反应时间为2h、煅烧温度为400℃、铝粉添加量为50wt%时制得的Al/Cr_2O_3复合粒子包覆较为完整,其外观呈墨绿色,红外辐射率值为0.66,1.06μm波长处的反射率为0.41%,具有良好的红外-激光-可见光兼容隐身性能.     

多波段兼容隐身功能填料的制备及其性能研究

采用共沉淀法制得了Cr2O3包覆片状铝粉的Al/Cr2O3复合粒子。借助XRD、IR、SEM以及激光粒度仪对Al/Cr2O3粉末的相组成、形貌和粒径分布进行了表征。此外,测试了Al/Cr2O3粉末的红外辐射率和1.06μm波长处的反射率性能。结果表明,实验制得的Al/Cr2O3复合粒子厚度基本均匀,平均粒径较原始铝粉有所增加;红外辐射率为0.66,属于中低红外辐射率;1.06μm波长处的反射率为0.41%,激光吸收性能强。同时,复合粒子本身的绿色还可以起到可见光隐身的效果。     

氧化锆-氧化钛复合粉体的制备与性能

为了制备具有高反射、高红外辐射性能的粉体,采用溶胶-凝胶法,在氧化锆基体表面沉积一层氧化钛前驱体,煅烧后得到氧化锆-氧化钛复合粉体;对制备的复合粉体进行热重、物相及形貌分析,并测试其反射、红外辐射性能。结果表明,氧化锆-氧化钛复合粉体在0.41～2.5μm波段反射率提高约10%,红外辐射率在2.5～20μm波段有所下降,但是在大气窗口(波长为8～13μm)变化不大,仍具有较高值;当氧化钛包覆量(质量分数)为4.8%时,复合粉体具有最佳性能。     

Dy1-xSrxFeO3的制备及其电磁吸收性能

采用传统固相法,制备了Dy1-xSrxFeO3(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)粉体,研究了其微波电磁性能。利用X射线衍射技术研究了其结构和相组成。利用扫描电镜观察粉体颗粒微观形貌。利用网络分析仪测试了其2～18GHz的电磁参数,并通过软件对其微波吸收性能进行了模拟,利用紫外-可见-红外分光光度计测量了其在930～1250nm波长区间的反射率。结果表明粉体为钙钛矿结构;当x=0.3,涂层厚度d=2.8mm时,在11GHz处吸收出现峰值,约为-20dB,2～18GHz范围内吸收>-10dB的频宽约为2.9GHz;当x=0.3时,粉末压片在950～1200nm波长区间的红外吸收性能最好,其反射率约为0.05%。     

SmBO3粉体的颗粒度对其反射性能的影响

分析了SmBO3颗粒度对粉体散射作用和吸收作用的影响.激光防护功能填料对激光的散射作用主要考虑米氏散射;在激光防护功能填料质量一定的条件下,粒径越小,粒子数就越多,粒子对光的吸收截面越大,吸收系数也就越大.对于SmBO3激光防护功能填料,折射率n=1.95时,激光波长为1.06μm,散射面积比Q(γ)随粒径参数γ的函数变化关系图可以得到当X=1.771时,SmBO3的散射面积比最大,此时27πλ=1.771.即r≈298nm.所以当颗粒尺寸大约在600nm左右时,SmBO3微粒的散射消光作用最强.在1.05～1.15μm波长范围内,随着SmBO3颗粒的长大,粉体对1.06μm波长处的光的反射率有所降低,并在颗粒大小为587nm左右时达到最低值,约为0.5%.而当颗粒尺寸进一步长大时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率值又有所提高.当颗粒大小达到1μm左右时,SmBO3粉体对1.06μm波长处的光的反射率约0.6%.这与理论计算得出的具有最佳散射消光的SmBO3粉末的颗粒尺寸为600nm左右相一致,符合理论计算结果.激光测试也显示600nm左右的SmBO3颗粒对1.06μm激光的反射率最低,符合理论计算结果.     

激光防护材料SmBO_3的制备及其光学吸收特性

利用固相法制备了SmBO3粉体,讨论了煅烧温度对粉体合成及光学吸收特性的影响.结果表明:原料经800℃煅烧后,即可获得单相的三斜SmBO3,粉体呈不规则颗粒状,颗粒大小主要分布在500～600nm;1200℃煅烧后,三斜SmBO3完全转变为六方SmBO3,颗粒尺寸长大至1～2μm.反射率图谱表明,在1.05～1.15μm?长范围?两种晶?SmBO3粉体?光均存?较强的?收,并?在1.07μm波长附近反射率达最低值.红外图谱显示,三斜SmBO3在500～1400cm-1波数范围内,存在较为集中的吸收峰;六方SmBO3在944 cm-1(10.6μm波长)处的吸收峰宽化,并且吸收明显增强.因此SmBO3是一种能兼容1.06和10.6μm波长的激光防护吸收剂材料.     

螺旋形炭纤维的吸波性能

通过气相催化裂解法分别制得了螺径约为4μm、螺距为0.5μm～0.8μm的炭纤维（简称为coils-A）和螺径为20μm左右、螺距为1μm～4μm的炭纤维（简称为coils-B）.以coils-A和coils-B为掺杂体与石蜡制成复合材料在8.2 GHz～124 GHz范围内通过反射传输系统测量其电磁参数,结果表明该等微米级螺旋形炭纤维磁损耗为零,其中coils-B的介电参数的虚部及其损耗正切值tanδε较coils-A的高.分别以coils-A和coils-B为手性掺杂体制得填充有手性材料的夹芯蜂窝板复合材料,研究发现coils-A的吸波效果较好,在10 GHz～15 GHz的范围内对电磁波的反射衰减量大于10 dB,在4.6 GHz～18 GHz 的范围内对电磁波的反射衰减量均大于5 dB,在12.4 GHz时最大的反射衰减量为18 dB,其结果与藉由电磁参数所预测的结果相反.经计算,coils-A的手性参数ξ较大.因此,手性参数ξ对于提高吸波性能的影响大于介电参数ε的影响.     

LiZn铁氧体的制备和吸波性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Li0.35Zn0.3Fe2.35O4粉体,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了样品在2～18GHz频率范围的复介电常数εr(εr=ε′-jε″)和复磁导率μr(μr=μ′-jμ″).采用传输线理论公式,对材料的吸波性能进行了模拟.结果表明,随着匹配厚度d的增加,吸波性能增强.当d=4mm时,材料的吸波曲线出现双吸收峰;d=5mm时,材料的吸收峰值位于4.4GHz,反射率为-19.96dB,-10dB吸收带为2.8～9.0GHz,带宽为6.2GHz.吸波材料在低频区有良好的吸波性能.     

多铁性材料BiFe_(1-x)Co_xO_3的微波吸收特性研究

用溶胶-凝胶法制备BiFe1-x Cox O3样品,用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析对样品的结构、微观形貌、元素组成进行了表征,用微波矢量网络分析仪测试了样品在2～18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,并计算了损耗角正切及微波反射率。结果表明,当掺杂量x=0、x=0.1、x=0.2,煅烧温度800℃时,产物的主相为钙钛矿型BiFeO3,同时还有杂相Bi25FeO40,颗粒形貌为尺寸约1.5μm的立方形;Co的掺入有利于提高体系的微波吸收性能。当样品厚度为1.8mm,x=0.2时,吸收峰值为-26.5dB,带宽为2.08GHz,在高频段有良好的微波吸收,材料兼具介电损耗和磁损耗但介电损耗相对较强。     

PVP的添加对BaZn_2Fe_(16)O_(27)铁氧体吸波性能及其机理的影响

采用sol-gel法制备W型BaZn2Fe16O27铁氧体,借助XRD、SEM和网络分析仪等手段研究了PVP的添加对样品的电磁性能及吸波机理的影响。结果表明,添加PVP制备BaZn2Fe16O27铁氧体并不改变其物相组成,但是片状颗粒的厚度由1μm增加到5μm左右。添加2%PVP制得的样品在10~18 GHz频率范围内的相对输入阻抗更接近于1,并且在10~17 GHz频率范围内的磁损耗能力增强。通过适量添加PVP制备BaZn2Fe16O27铁氧体可以改善其吸波性能,其反射损耗峰值由-15.7 dB增加到-19 dB。