發(fā)布時間：2018-03-24 21:07

  本文選題：羰基鐵　切入點：鐵基復(fù)合材料　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著電磁波技術(shù)的迅速發(fā)展及在國內(nèi)外的廣泛應(yīng)用,電磁干擾、電磁污染及電磁信號泄露等問題給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活帶來前所未有的風(fēng)險,甚至威脅著人類的身體健康。近些年為解決電磁波引起的各種問題,電磁波吸收材料得到了越來越多的關(guān)注。作為商用磁性金屬的羰基鐵是一種具有良好發(fā)展前景的高性能吸波材料,但是羰基鐵存在著熱穩(wěn)定差的缺點。本論文通過設(shè)計并合成一些羰基鐵基復(fù)合材料來為克服羰基鐵熱穩(wěn)定性差的缺點,并進一步探究復(fù)合材料的吸波性能。本論文設(shè)計合成了Fe@AlPO_4、Fe@C、Fe@SiO_2、Fe@SiO_2@ZrO_2四種鐵基復(fù)合材料。研究表明:羰基鐵具有較差的熱穩(wěn)定性,因而高溫使羰基鐵的飽和磁化強度大幅度降低。與此同時,熱處理后羰基鐵的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率大幅度降低,表明高溫破壞了羰基鐵的介電特性和磁特性。與羰基鐵相比,四種包覆材料均在一定程度上延緩了內(nèi)部材料鐵的氧化,提高鐵基復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,其中Fe@AlPO_4復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性相對最好。此外,熱處理后的Fe@AlPO_4復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率降低幅度不是很大,因而Fe@AlPO_4復(fù)合材料要比羰基鐵表現(xiàn)更優(yōu)異的吸波性能。本論文進一步優(yōu)化AlPO_4包覆層的含量,探究磷酸鹽包覆層含量對復(fù)合材料熱穩(wěn)定性和吸波性能的影響。研究表明:磷酸鹽涂層不僅可以顯著地提高內(nèi)部材料鐵的抗氧化性,并且可以調(diào)節(jié)復(fù)合材料的電磁參數(shù),使得復(fù)合材料的阻抗更好匹配。隨著磷酸鹽包覆層含量的優(yōu)化,Fe@AlPO_4-4復(fù)合材料展現(xiàn)出較為優(yōu)異的反射損耗特性,在頻率為5.4 GHz時達到最大反射損耗-39.9 dB,且在厚度為1.0 mm到5.0mm范圍內(nèi)展現(xiàn)出較寬的有效吸收頻寬高達15.6 GHz(2.4 GHz-18.0 GHz,RL-10dB)。Fe@AlPO_4復(fù)合材料的吸波性能優(yōu)于純的羰基鐵及許多已報道過的羰基鐵基復(fù)合材料。更重要的是,經(jīng)過24 h、48 h長時間高溫處理后Fe@AlPO_4-4復(fù)合材料比羰基鐵展現(xiàn)出持久的吸波性能。本論文為合成兼具優(yōu)異吸波性能和熱穩(wěn)定性能的羰基鐵基復(fù)合材料提供了新的思路以滿足實際生產(chǎn)應(yīng)用。
[Abstract]:With the rapid development of electromagnetic wave technology and its wide application at home and abroad, the problems of electromagnetic interference, electromagnetic pollution and electromagnetic signal leakage bring unprecedented risks to people's daily production and life. It even threatens human health. In recent years, in order to solve the problems caused by electromagnetic waves, More and more attention has been paid to electromagnetic wave absorbing materials. As a commercial magnetic metal, carbonyl iron is a kind of high performance absorbing materials with good development prospects. However, carbonyl iron has the disadvantage of poor thermal stability. In this paper, some carbonyl iron matrix composites are designed and synthesized to overcome the disadvantages of poor thermal stability of carbonyl iron. In this paper, we have designed and synthesized four kinds of iron matrix composites, Fe@ AlPO4 / Feearth @ FeSiO2FeSiO2FeSiO2ZrO20. The results show that carbonyl iron has poor thermal stability. At the same time, the complex permittivity and complex permeability of carbonyl iron are greatly reduced after heat treatment, which indicates that the dielectric and magnetic properties of carbonyl iron are destroyed at high temperature. To some extent, the four kinds of coating materials delay the oxidation of iron and improve the thermal stability of iron matrix composites, in which the thermal stability of Fe@AlPO_4 composites is the best. The decrease of complex permittivity and complex permeability of Fe@AlPO_4 composites after heat treatment is not very large, so Fe@AlPO_4 composites exhibit better absorbing properties than carbonyl iron. In this paper, the content of AlPO_4 coating layer is further optimized. The effects of phosphate coating content on the thermal stability and absorbing property of the composite were investigated. The results showed that the phosphate coating could not only significantly improve the oxidation resistance of iron, but also adjust the electromagnetic parameters of the composite. The impedance of the composite is better matched. With the optimization of the phosphate coating content, the Fer AlPO4-4 composite exhibits excellent reflectance loss characteristics. The maximum reflectance loss of -39.9 dB is achieved at a frequency of 5.4 GHz, and a wide effective absorption band width up to 15.6 GHz(2.4 GHz-18.0 GHz RL-10dBU 路Fe@ AlPO4 composite is shown to be better than pure carbonyl iron and many reports have been reported in the range of 1.0mm to 5.0mm. Carbonyl iron matrix composites. More importantly, After 24 h and 48 h of high temperature treatment, Fe@AlPO_4-4 composites exhibit durable wave absorption properties compared with carbonyl iron. This paper provides a new way of thinking for the synthesis of carbonyl iron matrix composites with both excellent absorbing and thermal stability properties. Meet the actual production application.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

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本文編號：1660030