BaTiO3/NiFe2O4/PANI三元纳米复合材料的制备及吸波性能研究

通过溶剂热法与溶胶-凝胶法制备出钛酸钡/铁酸镍(BaTiO_3/NiFe_2O_4)二元纳米复合材料,将BaTiO_3/NiFe_2O_4与苯胺进行复合,用过硫酸钾氧化得到钛酸钡/铁酸镍/聚苯胺(BaTiO_3/NiFe_2O_4/PANI)三元纳米复合材料。利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、高分辨率透射电子显微镜对三元纳米复合材料的组分、形貌与微观结构进行表征。利用矢量网络分析仪对三元纳米复合材料的电磁参数进行测试。实验结果表明,当BaTiO_3/NiFe_2O_4纳米复合材料与PANI的质量比达到1:1时,制备的三元纳米复合材料样品表现出良好的反射损失特性,在6.7GHz处最小反射损失为-40.3dB,此时材料厚度只有4.5mm,且反射损失低于-10dB的有效频率在5.4～8.4GHz。     

配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使Fe3+吸附到氧化石墨层间,再通过还原法制备了纳米Fe/石墨复合材料.采用元素分析、电磁参数测定等手段系统考察了硝酸铁与氧化石墨的配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料分子组成和微波吸收性能的影响.结果表明,纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO31H600的最大反射损耗为-6dB,而FeGO21H600的最大反射损耗达到了-9dB,故FeGO21H600的微波吸收效果最好;当厚度为1mm时,FeGO21600反射损耗大于6dB的频段范围为14～18GHz,而FeGO21H600反射损耗大于6dB的频段范围为11～18GHz,比FeGO21600低且宽,故FeGO21H600的微波吸收效果比FeGO21600的好.     

外贴Fe3O4/CNTs杂化碳纳米纸的碳纳米管复合材料吸波性能

通过对Fe₃O₄纳米粒子接枝碳纳米管的单分散水溶液真空吸滤制备出一种新型的杂化碳纳米纸, 它与树脂浸润良好, 可以与复合材料一体成型。分别借助FE-SEM、EDS、BJH法和振动样品磁强计表征杂化碳纳米纸及其复合材料的微观形貌、元素组成、平均孔径分布和磁性能。在8.2~18 GHz频段内利用波导法测量碳纳米管共混复合材料和外贴杂化碳纳米纸/碳纳米管共混复合材料的电磁参数和吸波反射率。研究结果表明: 外贴一层杂化碳纳米纸(厚0.1 mm)后, 碳纳米管共混复合材料的磁损耗明显增加, 在8.2~18 GHz微波频段内吸波反射率基本上全部小于-10 dB(频宽大于9.7 GHz), 在15.42 GHz位置, 反射损耗峰达-43.18 dB, 远优于碳纳米管共混复合材料。     

纳米TiO2与水泥复合材料的吸波机理探讨

纳米TiO2作为微波吸收剂,掺入到水泥材料中,使水泥基复合材料具有一定的吸波功能.通过对掺有锐钛型TiO2、纳米锐钛型TiO2和纳米金红石型TiO2的水泥基复合材料的导电性能、电磁参数和反射率的分析比较,探讨了纳米TiO2与水泥复合材料的吸波机理.由于纳米TiO2的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应,使纳米TiO2与水泥复合材料在高频段体现更好的吸波性能,当纳米TiO2掺量为5%时,在12.5～18GHz频率范围内复合材料的反射率基本上都＜-0dB,最小反射率达-16.34dB.     

还原温度对纳米Fe/石墨复合材料结构及微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使金属Fe3 吸附到氧化石墨层间,再通过H2还原制备了不同还原温度下的纳米Fe/石墨复合材料.采用元素分析、TEM、XRD、磁滞回线及电磁参数测定等手段系统考察了还原温度对纳米Fe/石墨复合材料的分子组成、晶体结构、磁学性能及微波吸收性能的影响.结果表明:纳米Fe/石墨复合材料的密度约2.4g/cm3;纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO300、FeGO600和FeGO900的最大反射损耗量分别为-6.2dB、-8.9dB和-3.2dB.当厚度为1mm时,FeGO600的反射损耗大于-6dB的频段范围为11~18GHz,而FeGO600和FeGO900的最大反射损耗仍低于-6dB,因此FeGO600的微波吸波效果最好,600℃为制备纳米Fe/石墨复合吸波材料的最佳还原温度.     

掺杂 TiO2水泥的吸波性能与力学性能研究

研究了纳米吸波材料与硅酸盐水泥复合材料的吸波性能和力学性能,讨论并分析了纳米氧化钛的用量、分散方式、试样厚度对电磁波反射衰减的关系和纳米氧化钛对水泥基复合材料的力学性能影响。实验结果表明：在8-18GHz频率范围内,纳米氧化钛与水泥制成的复合材料的反射率均小于-7dB,在16．24GHz时其反射率达-16．34(m,反射率小于-10dB的带宽达4．5GHz,且其力学性能明显优于水泥净浆。     

聚苯胺纳米纤维/锂锌铁氧体复合吸波材料的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备锂锌铁氧体(Li_0.435Zn_0.195Fe_2.37O₄,LZFO),界面聚合法制备纯聚苯胺(PANI)和PANI纳米纤维/LZFO复合材料。通过SEM、XRD、FTIR和矢量网络分析(PNA)等对材料的物相、结构和吸波性能进行了表征和分析。结果表明:制备出的样品分别为PANI、LZFO和不同配比的PANI纳米纤维/LZFO复合材料。在2~18 GHz范围内,PANI纳米纤维/LZFO复合材料的电磁波反射率<-10 dB的波段有2个,吸波性能较纯PANI和LZFO有了很大提高,并且拓宽了吸波频带,当PANI纳米纤维/LZFO复合材料中PANI纳米纤维的质量分数为10%,其综合吸波性能最佳,电磁波反射率<-10 dB的波段分别为2.5~5.5 GHz波段和14.5~16.5 GHz波段,最大吸收峰可达到-33.8 dB。而PANI和LZFO在电磁波反射率<-10 dB的波段只有1个。因此通过PANI纳米纤维接枝铁氧体,可调节电磁参数,提高材料的吸波性能。      

FeCo/PPy纳米复合材料的合成及其电磁性能调控

为进一步改善电磁波吸收材料的阻抗匹配、提高吸收强度,本工作以液相还原法制备不同反应时间的FeCo磁性纳米颗粒,经表面修饰后通过原位氧化聚合,合成不同系列的FeCo/PPy纳米复合材料。结果表明,当FeCo反应时间为2h时,所合成的FeCo/PPy复合材料在14.45GHz、匹配厚度为2mm时最小反射损耗可达-38.19dB,有效带宽为5.45GHz(12.24～17.69GHz)。磁性纳米颗粒引入聚吡咯,有效降低了聚吡咯的复介电常数,优化了阻抗匹配,降低了对电磁波的反射;同时,在FeCo磁性纳米颗粒的磁损耗、PPy的介电损耗以及异质界面极化损耗等多重作用下,FeCo/PPy纳米复合材料对电磁波有着较好的吸收性能。     

MoS2/CoFe/C复合材料的制备和吸波性能

先水热合成MoS₂/CoFe₂O₄纳米复合吸波材料,再通过合理的物料配比并使用无水葡萄糖作为碳源和还原剂,使MoS₂/CoFe₂O₄复合材料在氮气氛中还原为MoS₂/CoFe/C三元纳米复合材料。对这种复合材料的形貌、相结构及电磁参数进行表征、模拟分析其最佳匹配厚度和吸波性能,研究了碳源浓度对复合材料的组成和性能的影响并根据弛豫理论讨论其吸波机制。结果表明,厚度为3 mm的这种复合材料在12.4 GHz处的最低反射损耗可达-42.9 dB;厚度为4 mm时低于-10 dB的频带宽度可达7.1 GHz。     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备与表征

为了研究Fe3O4形貌与其复合材料电磁吸收性能之间的关系,采用水热法制备了微粒和棒状两种形貌的Fe3O4与石墨烯复合材料。利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)和矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、形貌以及电磁吸收性能进行了表征。结果表明,纳米Fe3O4棒/石墨烯复合材料相比纳米Fe3O4粒子/石墨烯具有更优异的电磁吸收性能,其在8~18GHz范围内小于-10dB频带宽9.8~17.9GHz,说明材料的微波吸收性能和纳米粒子的形貌有关。