导电聚苯胺/γ-Fe2O3纳米复合物的红外与微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备了γ-Fe2O3纳米粉料,然后通过原位聚合方法制备了质子酸掺杂的聚苯胺(PANI)/γ-Fe2O3纳米复合材料.对其形貌、微结构以及电导率分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和四探针法进行了表征,用矢量网络分析仪和傅立叶红外谱仪(FTIR)测试分析了样品的微波、红外吸收特性.发现PANI/ 5 wt% γ-Fe2O3复合材料在7～18GHz频率范围内最大反射式吸波衰减为-25dB, 吸波衰减小于-8dB的有效带宽为4.6GHz,比未复合的导电聚苯胺和纳米γ-Fe2O3材料具有更优越的微波吸收性能,但随着γ-Fe2O3的含量分别增加到10%和20% 时,复合物的带宽变窄,微波吸收性能下降;另外,PANI/ 5wt% γ-Fe2O3复合物与纳米γ-Fe2O3材料以及导电聚苯胺相比,红外吸收特性得到了显著增强,在3276cm-1波数附近的透过率仅为17%、1700cm-1 ～1100cm-1范围内透过率均小于40%.同时对PANI/γ-Fe2O3纳米复合材料的微波和红外吸收机理进行了初步探讨.     

磁化状态对自偏置微带环行器性能的影响

基于钡铁氧体材料设计并制作了中心频率在22GHz的自偏置环行器,仿真结果表明,在22.6GHz附近,插入损耗小于0.2dB,隔离和回波损耗均大于30dB。测试结果表明,无外加磁场、铁氧体没有达到磁化饱和时,在22GHz处,器件插入损耗为2.9dB,隔离损耗接近50 dB。为了研究磁化状态对自偏置环行器性能的影响,在测试时施加弱磁场,插入损耗最小值为1.57 dB,出现在频率22.6 GHz处,对应的隔离度为11.4 dB;当施加强磁场时,插入损耗最小值为1.1 dB,对应的隔离度为11.6 dB;对比施加强弱磁场时的测试结果,可发现随外磁场增强,在22.6GHz处插入损耗降低,但是在22GHz处的隔离度变小。     

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.     

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。     

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。     

煅烧温度与柠檬酸用量对镍铁氧体结构与吸波性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了立方晶系尖晶石型NiFe2O4镍铁氧体微粉。采用X射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对粉末的结构、形貌以及电磁波吸收性能进行了表征,研究了煅烧温度及柠檬酸用量对其形貌结构和电磁损耗性能的影响。结果表明,粉体粒径随煅烧温度的升高而增大,随柠檬酸用量增加先减小后增大。样品微波吸收性能随煅烧温度的升高而增加,吸收峰随柠檬酸用量的增加向低频移动。电磁波反射率小于-10dB的频宽可达3.0GHz,最小反射率为-21.7dB。     

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。     

LaxSr1-xMnO3微波吸收特性的研究

对LaxSr1-xMnO3微波吸收特性进行了研究,在8～12GHz频率范围,x取值不同,吸收特性不同,在x取0.4,涂层厚度为2.21mm时,最高吸收峰为25dB。测试分析认为,损耗吸收来自磁损耗和介电损耗,吸收峰与介电损耗角正切最大值相对应,在10.5GHz附近。初步比较了掺杂碳纤维、W型和Y型平面六角铁氧体后,样品吸收特性的变化。     

Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶与微米晶300MHz～2GHz的磁导率比较

用水热法制备了平均晶粒尺寸为40 nm的Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体八面体颗粒,同时采用溶胶-凝胶高温烧结法合成Ni0.6Zn0.4Fe2O4微米晶颗粒。用矢量网络分析仪测试了铁氧体/石蜡混合材料在300MHz~2GHz频段的复磁导率和复介电常数。实验结果表明Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶粒样品与微米晶样品相比具有更高的磁导率(实部r在3.3～1.65之间,磁导率虚部r在1.1左右)、更大的磁损耗以及更优异的微波吸收特性。     

Zn-Mn取代镍铁氧体的制备及电磁性能

以硝酸镍、硝酸锌、氯化锰、硝酸铁及柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备了镍锌锰铁氧体(Ni0.3Zn0.1Mn0.6Fe2O4)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、矢量网络分析仪对样品的结构、形貌及电磁性能进行了表征。结果表明:锌锰取代的镍铁氧体吸收性能在8~12GHz范围内达到最佳,3mm厚度时的最低反射率为-12dB,同时具有电损耗和磁损耗特性,较未取代的NiFe2O4性能有了大幅度的提高和改善。     

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。     

微波法合成LiFePO4的研究

采用机械球磨结合微波辐射工艺,合成了锂离子电池正极材料LiFePO4。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,研究了微波辐射时间对于样品结构、形貌和电化学性能的影响。微波法可以快速合成纯相的LiFePO4正极材料;在微波功率700 W、时间8 min的条件下合成的样品,具有较好的电化学性能。在室温下以20 mA/g进行充放电,首次放电容量为123.8 mAh/g,10次循环后为116.4 mAh/g。     

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.     

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。     

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。     

Zn取代Ni2Y型六角铁氧体的微波吸收特性

采用陶瓷烧结方法制备了Ba2Ni2-xZnxFe12O22(x=0,0.8)六角铁氧体。X射线衍射(XRD)分析表明样品为单相Y型六角铁氧体,扫描电镜(SEM)观察显示样品形貌呈球状颗粒,直径约为500nm。用驻波比法在1~4GHz频率范围测量了样品的微波吸收率,发现Zn2 掺杂对Ni2Y型六角铁氧体的微波吸收性能影响很小,在频率2.4GHz,材料对微波均有较强的吸收峰,对厚度d=1.2mm的样品,吸收率达85%。     

微波-高分子网络法合成微米级LiCoO2

报道了首次利用微波-高分子网络法合成锂离子蓄电池正极材料LiCoO2的工艺条件.XRD及SEM测试结果表明:微波-高分子网络法不仅合成速度快有效节约能源,而且颗粒度达到微米级且分散均匀.无需对材料进行任何机械研磨,有效克服了传统合成工艺颗粒度大,电化学活性点较低的缺点.电化学性能测试表明:微波-高分子网络法合成的样品同时具有电化学容量高,放电平台高(约3.8 V),循环衰减率低,循环稳定性好等优点,具有较好的推广应用前景.     

双复纤维的制备及厘米波段吸波性能

采用电加热和化学气相沉淀(CVD)法合成双复纤维材料,将其研磨后,均匀分散于有机高分子黏合剂中,制成一定规格的波导样品,利用喷涂技术制成平板涂层样品,对波导样品的电磁参数和平板样品的反射率进行了测试和分析比较。结果表明,涂层样品在双复纤维含量为12.5%、涂层厚度d=1mm时,效果最佳,吸收峰为-6.52dB,从7.02～18GHz反射率低于-5dB,有效带宽近11GHz,而且利用双复纤维制成的涂层面密度比较低(d=1mm时,密度1.42kg/m2)。     

低损耗厚膜微带隔离器

本文报导了一个用普通钇铝石榴石材料,采用厚膜工艺制作微带电路及吸收负载的微带隔离器。同时分析了影响器件正向损耗的诸因素,使用不均匀外磁场的方法,降低了器件的损耗。实验结果:在1.9～2.3GHz 频带范围内,正向损耗≤0.25dB,反向损耗≥23dB,电压驻波比≤1.28,基片尺寸仅为24×30×2.6mm。     

高功率微波矩形波导衰减器的设计与实验

提出了一种高功率微波矩形波导衰减器。本设计中,衰减器是由矩形波导、Na2SO4衰减溶液以及装此溶液的石英容器组成。首先采用同轴探针法测量1.8~2.4GHz频段内Na2SO4溶液的介电常数,然后利用CST软件在1.8~2.4GHz频段内建模和仿真计算衰减量为(52±2)dB、驻波比小于1.35的衰减器。最后按照仿真得到的最优结构尺寸制作了高功率矩形波导衰减器,并对衰减器的衰减量和反射系数进行了实测和分析。为高功率微波衰减器的设计方法的研究提供了一种有效的理论和实验研究平台。