化学气相沉积法制备同轴核壳结构CNTs@SiC的电磁特性研究

以Si单质和功能化多壁碳纳米管(CNTs)为原料,采用化学气相沉积法(CVD)制备了CNTs@SiC同轴核壳结构复合吸波剂。CNTs@SiC的一维管状核壳结构有利于提高材料的介电性能和调节阻抗匹配性能,并能有效提高CNTs的初始氧化温度。Si与CNTs质量比是影响此复合材料电磁特性的关键参数,当m(Si) : m(CNTs) = 1:1.5时,复合材料有最好的吸波性能,当其厚度为1.7mm时,反射率小于-10dB所对应的有效带宽达到4.8GHz;当m(Si) : m(CNTs) = 1:2时,材料在X波段有最好的吸波效果,有效带宽达3GHz。所制备的CNTs@SiC复合材料不仅在常温下具有宽频强吸收的特点,其独特的一维管状核壳结构有望使材料在高温环境下仍具有优异的吸波性能。     

等离子喷涂CNTs/AT40复合涂层的制备及表征

采用微弧等离子喷涂技术制备了CNTs/AT40复合涂层,并借助SEM、XRD和热分析仪对涂层进行了组织结构表征、孔隙率计算和高温氧化性能分析.结果表明:涂层组织结构致密,喷涂粒子熔化充分,扁平化程度高,碳纳米管管状结构清晰可见,分布均匀;涂层平均孔隙率都低于5％; CNTs含量为3wt％时,孔隙率最低可达到1.86％;在35～700℃的高温氧化过程中,碳纳米管的起始失重温度为471.29℃,7wt％CNTs/AT40复合涂层的高温氧化性能有一定提高,起始失重温度升高到548.95℃,碳纳米管的失重率从100％下降到25％.     

CNTs含量对微弧等离子喷涂CNTs/AT40涂层力学性能的影响

采用微弧等离子喷涂成功制备了CNTs/Al_2O_3-40%TiO_2复合吸波涂层,借助扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、显微硬度计等测试手段,对涂层的组织结构、结合强度、显微硬度和热震性能进行了测试分析。结果表明:涂层组织结构致密,孔隙率低;CNTs的含量对复合涂层的力学性能有较大影响,随CNTs含量的增加,CNTs/AT40复合涂层的结合强度、显微硬度和热震性能都先增大后减小。CNTs质量分数为3%时,平均结合强度最高,厚度0.5 mm时结合强度为32.08 MPa,比AT40涂层的结合强度24.09 MPa提高了33.2%,平均显微硬度为821.6 HV0.1,比AT40涂层提高了20.4%,厚度2.0 mm时热震次数为63次,比AT40涂层增加了16%。     

不同纯化处理方法对多壁碳纳米管电磁性能的影响

采用硝酸回流、混酸回流、硝酸回流与混酸超声、混酸超声与双氧水回流、盐酸超声与双氧水回流5种不同工艺方法对多壁碳纳米管进行了纯化处理,使用TEM、XRD和FT-IR比较各种方法对碳管表面结构的影响程度,运用同轴法测定碳纳米管在2～18GHz频段内的复介电常数和复磁导率,研究了不同纯化处理方法对多壁碳纳米管复介电常数与复磁导率的影响。结果表明,经过纯化处理后,碳纳米管表面的无定形碳及催化剂颗粒均能被有效去除,并在其表面嫁接有羟基、羧基官能团;经过纯化处理,碳纳米管的复介电常数的实部与虚部均有所降低,而复磁导率的没有明显变化。综合考察测试结果,优选硝酸回流处理工艺纯化多壁碳纳米管。     

四脚状氧化锌晶须的研究现状及展望

四脚状氧化锌晶须(T-ZnOw)是目前发现的具有独特空间三维结构的晶须,并且其针部具有单晶性,由于其独特的晶体结构使得它在耐磨、减震、吸波等各个方面有着广阔的应用前景.阐述了T-ZnOw的晶体结构,介绍了氧化锌晶须的气-固(VS)和气液-固(VLS)生长机理,总结了其主要制备方法,如预处理氧化法、蒸气氧化法、平衡气量法、真空制备法和电化学沉积法等,并介绍了它的性能及其在增强复合材料、抗静电、抗菌和吸波方面的应用,总结展望了今后的研究方向.     

CNTs-La2O3复合材料电磁特性与吸波性能研究

采用超声共混法制备CNTS/La2O3复合粉末,测试复合粉末在2~18 GHz波段的电磁参数,研究不同La2O3含量的CNTS/La2O3吸波材料的电磁特性。结果表明,随着La2O3含量的增加,CNTs/La2O3的复介电常数的实部和虚部逐渐增加,介电损耗增大,衰减常数逐渐增大,但是特征阻抗降低。根据电磁波传输线理论计算CNTS/La2O3吸波材料的反射率曲线,当厚为2.0 mm,未掺杂La2O3,质量分数为6%CNTs的反射率峰值为-18.1 dB。La2O3的质量分数为15%时,CNTs/La2O3具有最佳的吸波性能,反射率峰值为-31.6 dB,小于-5 dB和-10 dB的频带宽为2.98 GHz和6.3 GHz。     

碳纳米管/平面各向异性羰基铁复合材料的液相共混法制备及其电磁性能

采用机械球磨法制备了平面各向异性羰基铁（Planar Anisotropic Carbonyl Iron,PACI）,然后通过液相共混法制备了碳纳米管（CNTs）/PACI复合材料。采用同轴法测定CNTs/PACI复合材料在2~18 GHz频段内的复介电常数和复磁导率,研究了CNTs掺杂量对复合材料电磁性能的影响。结果表明：CNTs/PACI复合材料相对于PACI具有更高的复介电常数和衰减常数,随着CNTs质量分数的提高,复合材料的复介电常数和衰减常数逐渐增大,特征阻抗则逐渐减小。CNTs掺杂能够有效提高CNTs/PACI复合材料的吸波性能,通过调整厚度和CNTs掺杂量可以对复合材料的吸波性能进行有效调控。厚度为1.2 mm、CNTs质量分数为2wt%和厚度为1.6 mm、CNTs质量分数为0.5wt%的CNTs/PACI复合材料在Ku波段（12~18 GHz）的反射率均小于-10 dB;厚度为2.0 mm、CNTs质量分数为0.5wt%和1wt%的复合材料反射率小于-10 dB的频带宽分别为5.28 GHz（8.24~13.52 GHz）和5.04 GHz（7.52~12.56 GHz）,覆盖整个X波段（8~12 GHz）。     

基于不同材料体系的吸波超材料研究进展

吸波材料在国防和民生领域发挥着至关重要的作用,但是传统吸波材料因质量大、频带窄已难以满足日益复杂的电磁环境。融合了结构设计思路的吸波超材料以“薄、轻、宽、强”和动态可调、极化角度不敏感等突出优势,助推了电磁吸波领域的飞速发展。本文首先阐明超材料吸波的原理和方法,明确几何结构设计对电磁吸波性能的重要影响。其次,详细讨论了碳基、水基、金属基和无机化合物基等材料体系下吸波超材料的发展现状,指明目前发展趋势以主动调谐、轻质宽频、多波段兼容为主线。最后总结了目前的发展瓶颈并展望了未来重点研究方向,为吸波超材料优化设计提供了思路。     

电致变色材料功能化设计及应用研究进展

电致变色材料能够在外加电场作用下稳定可逆地改变其光学性质,在节能窗、智能显示和军事伪装防护等领域具有重要的应用前景。通过多组分协同的方法,能够将更多功能或新特征集成到电致变色器件中,使其朝着多功能一体化方向发展,从而进一步拓宽其应用领域。本文详细梳理了近十年来电致变色器件功能化设计的最新研究成果,探讨了功能化器件的集成模式、工作机理和设计策略,阐述了其在智能窗、储能器、传感器和军事伪装方面的应用前景,详细分析了功能化电致变色器件目前存在的关键问题和面临的重大挑战,并提出了新的解决思路和发展方向,对指导电致变色器件功能化的研究具有重要意义。     

纳米氧化铟锡(ITO)吸收剂的吸波性能与制备方法研究现状

介绍了ITO的性质和作为微波吸波剂的吸波原理,综述了ITO吸波材料的研究现状,论述了纳米ITO吸收剂粉末的制备方法,如均相共沉淀法、水溶液共沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法、电解法、喷雾燃烧法、喷雾热分解法和机械混合法,并分析了不同制备方法的工艺及特点,最后指出了ITO吸收剂的应用前景和发展方向。