PANI/SrFe12O19复合材料的结构和吸波性能

采用氧化物法制备了导电聚苯胺(PANI)铁氧体磁性复合颗粒.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等分析手段观测了复合粒子的形貌、结构和性能,采用矢量网络分析仪在0.5～20GHz频段内测试了材料的吸波性能.实验结果表明,具有核/壳结构的导电聚苯胺复合材料具有较好的吸波性能.当SrFe12O19和Li0.45Zn0.1Fe2.45O4掺入量分别为15wt%和5wt%时,最大衰减为24.7dB,-8dB带宽达4.4GHz.因此通过调整复合体中铁氧体的含量和种类,可以调整其特性以满足不同需求.     

双复纤维排布方式对其吸波性能的影响

采用双复纤维作为吸收剂,在基体环氧树脂中平行、垂直、正交排列,制备出了吸波复合材料。分别研究了平行、垂直和正交排布双复纤维的微波吸收特性,并对双复纤维的吸波机理和吸波性能的影响因素作了初步探讨。结果表明:双复纤维的吸波性能不仅与碳纤维含量有关,还与双复纤维在基体中的排列方式有关,当双复纤维平行排布、含量为0.5%(质量分数)时,复合吸波材料最大反射衰减为-27.3dB,低于-5dB的有效带宽为3.2GHz;当双复纤维垂直排布时其吸波性能不明显;当双复纤维正交排布、含量为1%(质量分数)时,吸波复合材料最大反射衰减为-29.3dB,低于-5dB的有效带宽为3.6GHz。     

六角晶系铁氧体纳米晶微波吸收剂的微结构与磁性能

采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备了Z型平面六角铁氧体纳米晶,并对其进行离子取代和稀土掺杂.采用X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)对其物相组成、显微结构进行研究.发现在1250～1275℃焙烧温度下就可形成均匀单一的铁氧体纳米晶;磁性能和吸波特性研究表明,纳米晶的磁性能和吸波特性明显优于传统方法制备的铁氧体粉末.在X波段(8～12GHz)和Ku波段(12～18GHz)Co2-Z型铁氧体有多个吸收峰,最大吸收量达65dB,10 dB带宽达到6.5GHz,说明这是一种优质的宽频微波吸收材料.     

液晶离聚物/聚苯胺导电复合材料的研究

采用溶液共混,直接共混稀盐酸掺杂二种方法,制备出液晶离聚物(LCI)与聚苯胺(PAn)导电复合材料。红外光谱结果表明醌环模式振动红移了11 cm-1,峰形变宽,是-SO3-吸电子基团作用;DSC结果表明溶液共混复合材料为均相,且复合材料相容性增强;透射电镜结果表明溶液共混复合材料均匀分散且达到纳米级;交流阻抗结果表明直接共混HCl掺杂复合材料,LCI含量为10%时电导率最大为4.26×10-3 S/cm。     

磁场辅助水热法合成的镍纳米晶电磁与微波吸收特性

用磁场辅助水热法合成镍单质纳米晶材料。未加磁场合成的镍材料由匕首状晶粒构成树枝状微结构,外加磁场下合成的样品由棒状以及片状晶粒构成,而且部分晶粒呈平行排列。外加磁场下合成的样品其磁导率和介电常数在8 GHz处同时为负,具有明显的左手材料特性,而且,还具有良好的微波吸收性能,最大反射衰减为-25 dB,衰减低于-8 dB的频率范围为10.32~13.52GHz,与未加磁场合成的镍样品相比,微波吸收峰从8 GHz处移向12 GHz。     

溶胶-凝胶法制备的LiLaxFe5-xO8纳米晶材料的微波吸收特性

采用溶胶-凝胶法制备了掺稀土元素镧的锂铁氧体纳米晶粉末，就镧元素的含量对锂铁氧体吸波性能的影响进行了对比研究。实验表明，用聚乙二醇凝胶法制备的LiLaxFe5-xdO8纳米晶粉末，当x=0.03时，对微波吸收效果最佳，在涂层厚度1.2mm，测试频段为7.5～11.9GHz内,35dB带宽为2.5GHz，在10.6GHz处，吸收峰值达45dB。     

八面体Fe3O4纳米颗粒的制备及微波吸收性能

利用简便的氧化沉淀法制备出了结晶度高、粒径均一的八面体Fe3O4纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物的结构、形貌、粒径及磁性能进行了表征。制备的八面体Fe3O4纳米颗粒平均粒径为43nm,在室温下表现出铁磁性,比饱和磁化强度和矫顽力分别为74.2 A.m2/kg和7.4 kA/m。利用矢量网络分析仪对Fe3O4纳米颗粒-石蜡复合样品在0.5～18GHz频率范围内的电磁参数进行了测量,研究了复合样品的微波吸收性能。结果表明,复合样品具有良好的微波吸收,吸收峰位随着样品厚度的增加向低频移动,峰值和吸收峰数目也随样品厚度而变化,当匹配厚度为2.8 mm时,在10.8 GHz反射损失最小值达到了-22.5 dB。     

γ-Fe2O3/碳纳米管复合材料的化学气相法制备及磁性

利用化学气相沉积法,以二茂铁和水为原料,在碳纳米管表面包覆氧化铁纳米颗粒,制备出磁性氧化铁/碳纳米管复合材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)以及振动样品磁强计(VSM)对复合材料进行了表征。结果表明,包覆在碳纳米管上的是γ相Fe2O3纳米颗粒,它们均匀分布在碳纳米管表面。随着合成温度的升高,γ-Fe2O3纳米颗粒的平均粒径增大,γ-Fe2O3/碳纳米管复合材料的饱和磁化强度和矫顽力也随之增大。因此,通过简单的合成温度调节即可以实现碳纳米管复合材料纳米颗粒尺寸和磁性的控制。     

稀土材料微波吸收特性的研究

对稀土材料微波吸收剂的制备方法和吸波特性进行了研究,并对用行星球磨机研磨含有过量α-Fe的Nd2Fe14B而制得的纳米材料,以废旧Nd2Fe14B为主再渗杂锂、钛、锌后得到的吸波材料及锂锌铁氧体微粉的吸波特征进行了对比。实验结果表明：由含有过量α-Fe的Nd2Fe14B经球磨后制得的纳米材料具有显著的吸波性能,在匹配厚度其吸收峰值最高达到37dB以上,它是一种有发展前景的微波吸收剂。     

聚苯胺-二氧化锰纳米棒的制备与电化学性能

采用化学氧化聚合法制备了聚苯胺-二氧化锰纳米棒(PANI-Mn O2)复合电极材料,研究了苯胺氧化剂类型和使用量对复合材料的形貌结构和电化学性能的影响。实验表明使用高锰酸钾作为氧化剂,高锰酸钾∶苯胺=1∶3(摩尔比)条件下制备的材料具有良好的电化学性能。复合材料PANI-Mn O2性能的提高主要归因于纳米复合材料合成时PANI与Mn O2之间形成的高孔隙结构。     

ZnO-羰基铁复合纳米粒子的吸波特性

采用高能球磨法制备了氧化锌-羰基铁复合体吸波剂,研究了材料在0~20GHz频率下的吸波特性。实验表明,随着球磨时间的延长,吸波剂颗粒尺寸减小,吸收峰强度增高。通过对比不同样品的吸波特性发现,氧化锌作为介电材料包覆在羰基铁颗粒上,使得吸收谱向低频方向扩展,吸波效果明显增强。所制备的球磨30h的氧化锌-羰基铁3mm厚样品的-5dB带宽达到10.8GHz,-8dB带宽达到5.1GHz,最大吸收峰为-30dB。     

X波段30 dB吸收的吸波体结构

提出了一种基于介质阻抗变换宽带强吸收的电路模拟吸波体结构,该结构由双层吸波峰窝、介质和单层方环形电阻膜组成。吸波蜂窝作为六边形柱体芳纶纸蜂窝浸渍导电炭黑的复合材料,采用波导法测量了8~18 GHz的等效电磁参数。基于等效电路法分析了该吸波结构的匹配机理,应用多层介质/吸波蜂窝能实现宽带多阶阻抗匹配。采用路仿真技术,进行等效电路参数优化,并选取对应吸波结构参数。路仿真技术和全波仿真的结果保持一致,由此得出了一种快速的优化仿真设计方法。在入射角为0°~20°的范围内,基本实现了X波段双极化的30 dB吸收,且在入射角50°范围内,基本实现了8~18 GHz的10 dB吸收性能。该吸波体结构具有宽带强吸收性能,和优良的机械强度。     

PANI/MWCNT复合材料电容性能研究

采用化学氧化法制备了聚苯胺(PANI)及聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料(PANI/MWCNT),扫描电镜(SEM)、IR表征样品并利用循环伏安法、交流阻抗及恒流充放电测试研究其电容性能。结果表明,PANI/MWCNT电极在1 mol/L的H2SO4溶液中电容性能良好,在5 mA/cm2的电流密度下比电容为523 F/g。PANI/MWCNT电极较纯PANI电极有更好的大电流放电能力,50 mA/cm2下复合电极的比电容仍达490 F/g,容量仅衰减了6.31%,而PANI电极的容量则衰减了29.74%。交流阻抗证明,与纯PANI电极相比,PANI/MWCNT复合电极的电阻较低,且具有更为优越的功率性能。     

Nd2O3掺杂对纳米锂铁氧体微波吸收特性的影响

采用机械合金化方法制备了纳米晶LiFe5O8和Life4.994Nd0.006o8材料，并研究了它们的吸波性能。实验结果表明，LiFe5o8在7－12GHz频段内有三个吸收峰，但吸收值较低，当加入少量的Nd2O3后，吸收值增大，吸波性能得到有效的提高，将LiFe4.994Nd0.006O8与少量的Fe粉混合，吸收值增大，频带展宽，其吸波性能得到进一步的提高，它是一种有发展前景的吸波材料。     

磁织构化处理对NiZn铁氧体基复合电波吸收材料吸波特性的影响

以NiZn铁氧体为主吸收剂,添加其他介质制成复合电波吸收材料,经垂直和平行磁场磁织构化处理后,在7.5~12GHz波段测试其吸波性能,发现样品的最大反射衰减量由原来的30.5dB分别增高到36.0dB和31.7dB,匹配厚度略增,面密度略降,吸收峰移向低频,10dB带宽略增.垂直和平行磁场织构化的双层结构,其吸波性能与单层相比有所改变.     

基于加速遗传算法的多层微波吸收材料的优化设计

针对多层雷达吸波材料(RAM)需要满足吸收频带宽和厚度薄的优化目标,用加速遗传算法(AGA)建立了对电磁波的吸收达到特定的反射损耗值要求下多薄层吸波材料的优化设计方法.根据材料参数数据库,给出了在任意给定的频率范围内以及任意入射角下如何确定各层材料的种类和厚度的优化方法.成功地给出了在0.8~2 GHz频段以及2~8 GHz频段5层微波吸收涂层的优化设计结果,并对优化结果进行了评价,讨论了宽频带、强吸收、多薄层吸波材料的吸波特性与各层材料电磁参数的关系.     

Fe-Si纳米晶颗粒在2～18GHz频段的电磁性质

采用机械合金化法制备了Fe-Si纳米晶颗粒,将其和环氧树脂按87wt%与13wt%比例混合后,在2~18GHz频率范围内测量了它们的微波电磁特性。从这些材料涂覆于金属板上的微波反射率发现,主要成分为Fe73Si27的材料(样品4)性能最优,其涂层厚度为1.2mm时在7.6~17.8GHz频率范围内反射率均小于-10dB。     

γ-Fe_2O_3/SiO_2复合磁性纳米粒子制备与表征

将粒径约40nm的γ-Fe2O3纳米粒子加入到正硅酸四乙酯凝胶体系中,经水解、缩合,用溶胶-凝胶法制备得到了核壳结构的γ-Fe2O3/SiO2复合磁性纳米粒子,并通过透射电镜、X射线衍射、红外光谱、比表面测定仪、振动样品磁强计等手段对产物进行了表征。结果表明,γ-Fe2O3/SiO2粒子呈立方体形,粒径约70nm;包覆层为无定型的SiO2;复合磁性纳米粒子表现出顺磁性和良好的磁响应性(44.78 A·m2/kg),其完整包覆率为59.1%。     

W型铁氧体BaCoZnFe_(16)O_(27)的制备及吸波性能

以金属硝酸盐为原料,采用溶胶-凝胶法制备了W型BaCoZnFe16O27铁氧体。利用XRD,SEM和矢量网络分析仪对样品的结构、形貌和吸波性能进行了分析与测试。并考察了焙烧温度、焙烧时间对W型铁氧体的形成及吸波性能的影响。结果表明,当焙烧温度为1200℃、焙烧时间为2h,前驱体可全部转化为单一晶相的W型铁氧体。钴锌共掺杂致使W型BaCoZnFe16O27的磁晶各向异性场和自然共振频率发生改变,进而改善了样品在低频波段的吸波性能。单一晶相的BaCoZnFe16O27铁氧体在5.5GHz处对电磁波具有良好的吸收,最大吸收强度达-18dB,吸收大于5dB的频带带宽为1GHz。     

磁性不锈钢409L合金吸波材料的电磁与吸波性能

针对现有磁性金属吸收剂耐腐蚀性能不足的问题,以不锈钢409L粉为吸收剂、硅胶为基体制备了不同吸收剂含量的吸波材料,采用HP8722ET矢量网络分析仪对其电磁与吸波性能进行了研究。实验结果表明,在2~18GHz范围内,随着频率的增高,磁性不锈钢409L/硅胶吸波材料的介电常数实部(ε′)基本保持不变;介电常数虚部(ε″)不断增大;而磁导率的实部(μ′)和虚部(μ″)不断减小。随着409L合金吸收剂含量的增大,ε′、ε″和μ″不断增大;μ′在低频时随着体积含量的增加而增大,在高频却相反;3mm厚吸波材料最小反射率先减小后变大,吸收峰由高频向低频移动,半高宽逐渐变窄。409L体积分数为20%时,最小反射率为-17.8dB,其对应的峰值频率为9.4GHz,有效带宽(≤-8dB)达到5.27GHz(7.03~12.3GHz);体积分数为30%时,最小反射率为-24.1dB,其对应的峰值频率为6.3GHz,有效带宽(≤-8dB)达到4.5GHz(4.2~8.7GHz),在X和C波段具有较好的吸波性能。而且通过对材料进行二层设计,能够有效地进行宽频吸收,具有一定的应用前景。