本文選題：納米材料 + 原位復(fù)合��； 參考：《河南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著信息工程的迅猛發(fā)展,開發(fā)吸收頻帶寬、厚度薄、吸收能力強(qiáng)、質(zhì)量輕的電磁吸收材料已經(jīng)引起世界各國的關(guān)注。納米材料,特別是磁性納米金屬材料,由于具有獨(dú)特的光、電、磁等物理學(xué)性能,成為材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。然而,一方面,磁性納米金屬由于本征磁性和大比表面積,容易引起團(tuán)聚,從而難以實(shí)現(xiàn)其與電磁波的充分交互作用,體現(xiàn)不出很好的吸波性能;另一方面,單一的磁性金屬材料環(huán)境穩(wěn)定性差,且對電磁波的耗散能力有限,很難滿足高性能電磁波吸收材料的要求。這些都大大限制了磁性納米金屬材料在吸波等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。鑒于此,本論文擬采用原位復(fù)合的方法,選擇具有不同電磁波損耗機(jī)制的材料作為分散介質(zhì),在控制納米磁性金屬顆粒尺寸大小、保證良好分散及其穩(wěn)定性的同時(shí),賦予材料更多的電磁耗散機(jī)制,提高復(fù)合材料的吸波性能。通過系統(tǒng)研究材料組成、制備條件等因素對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、性能的影響,實(shí)現(xiàn)對材料性能的調(diào)控,制備具有理想性能的電磁吸波材料。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.以六水硝酸鎳為鎳源,蔗糖為碳源,將二者按照一定比例混合均勻,得到前驅(qū)體。然后,在氫氬混合氣氛中,將前驅(qū)體高溫碳化還原,一步得到Ni-C復(fù)合納米材料。結(jié)果表明,復(fù)合納米材料中,鎳納米顆粒均勻的分布在碳基體中,且隨著鎳比例的升高,鎳納米顆粒的尺寸增加。這是因?yàn)檎崽窃诟邷靥蓟^程中所形成的碳對Ni納米顆粒的生長和團(tuán)聚起到了很好的抑制和隔離作用。通過對產(chǎn)物的磁性和電磁性能研究,結(jié)果表明:前驅(qū)體比例對Ni的尺寸及復(fù)合材料的磁性和電磁性能具有很大的影響,通過優(yōu)化前驅(qū)體比例,可以得到電磁吸波性能很好的碳鎳復(fù)合材料。例如,樣品N5,當(dāng)吸波層厚度為4mm時(shí),在4.16GHz處是最大反射損耗可達(dá)-39.98d B,反射損耗在2.28-6.56GH,8.32-10.88GHz范圍內(nèi)均小于-10d B,表明是一種它是一種理想的電磁吸波材料。2.鑒于碳和鎳材料都具有較好的導(dǎo)電性能,不利于實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料與空間的阻抗匹配特性,在上述工作基礎(chǔ)上,通過在碳鎳體系中引入透波材料Si O2,研究Si O2對復(fù)合材料磁性和電磁性能影響。作為一種絕緣的透波材料,Si O2的引入增加電磁波在復(fù)合材料內(nèi)部的通過路徑,有利于電磁波的進(jìn)入復(fù)合材料內(nèi)部,因此有利于保障吸波劑與電磁波之間充分的交互作用。研究結(jié)果表明,適當(dāng)比例Si O2的加入可以起到進(jìn)一步提高納米鎳顆粒的分散,調(diào)控Ni納米顆粒尺寸的作用,但過量Si O2的引入會(huì)降低復(fù)合材料中有效吸波劑的比例而影響復(fù)合材料整體的吸波性能。在Si O2的含量為0.3ml的條件下(S-0.3),當(dāng)復(fù)合材料吸波層厚度為5mm時(shí),在14.16GH處最大RL值可達(dá)-32.3d B,顯示其對入射電磁波的吸收可達(dá)99%以上,說明得到的復(fù)合材料具有優(yōu)異的吸波性能。3.通過液相還原法制備Ni/Si O2復(fù)合物,將其作為前驅(qū)體于流動(dòng)的NH3氣氛中,利用氮化鎳的熱分解性能,通過調(diào)節(jié)氮化溫度和氮化時(shí)間得到了一系列不同氮化程度的Ni3N/Si O2復(fù)合納米材料以及不同比例的Ni-Ni3N/Si O2納米復(fù)合材料,并對其進(jìn)行了磁性和電磁性能的研究。結(jié)果表明,純相Ni3N是一種典型的介電損耗材料,不具有靜態(tài)鐵磁性和動(dòng)態(tài)磁損耗。此外,Ni3N的動(dòng)態(tài)介電性能與其氮化程度具有很大關(guān)系,隨著氮化程度完全,其介電性能也依次增強(qiáng)�？紤]到Ni3N的熱分解性,在一定溫度下,將氮化鎳進(jìn)行部分分解,制備得到系列Ni-Ni3N/Si O2復(fù)合材料,結(jié)果表明,通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,制備得到的Ni-Ni3N/Si O2復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)于Ni/Si O2和Ni3N/Si O2的電磁性能。
[Abstract]:With the rapid development of information engineering, the development of electromagnetic absorbing materials with wide absorption band, thin thickness, strong absorbability and light mass has attracted the attention of all countries in the world. As a result of the intrinsic magnetic and large specific surface area, the sexual nano metal can easily cause reunion, thus it is difficult to realize its full interaction with the electromagnetic wave and can not show good absorbing property. On the other hand, the environment stability of the single magnetic metal material is poor, and the dissipation capacity of the electromagnetic wave is limited, it is difficult to meet the high performance electromagnetic wave absorbing material. The application of magnetic nano metal materials in absorbing wave and other fields is greatly restricted. In view of this, this paper uses in situ composite method to select materials with different electromagnetic wave loss mechanism as dispersion medium to control the size of nano magnetic metal particles and ensure good dispersion and stability. More electromagnetic dissipation mechanism is given to the material to improve the absorbing properties of composite materials. Through the systematic study of the composition of materials, the influence of preparation conditions on the structure and properties of the composites, the control of the properties of the materials and the preparation of the electromagnetic wave absorbing materials with ideal properties are made. The specific content and results are as follows: 1. with six nickel nitrate For the nickel source and sucrose as the carbon source, the precursor was obtained by mixing the two in a certain proportion. Then, the precursor was reduced by carbonization at high temperature in the mixture atmosphere of hydrogen and argon. The Ni-C composite nanomaterials were obtained one step. The results showed that the nickel nanoparticles were evenly distributed in the carbon matrix in the composite nanomaterials, and with the increase of nickel ratio, nickel nanoparticles were increased. The size of the particles increases. This is because the carbon formed in the process of high temperature carbonization has played a very good inhibition and isolation effect on the growth and agglomeration of Ni nanoparticles. By studying the magnetic and electromagnetic properties of the products, the results show that the ratio of precursors has a great effect on the size of Ni and the magnetic and electromagnetic properties of the composites. Sound, by optimizing the ratio of the precursor, the carbon nickel composite material with good electromagnetic wave absorption can be obtained. For example, when the thickness of the absorbing layer is 4mm, the maximum reflection loss can reach -39.98d B at 4.16GHz, and the reflection loss is smaller than -10d B within the 2.28-6.56GH and 8.32-10.88GHz range, indicating that it is an ideal electromagnetic wave absorption. Material.2. has good conductivity in both carbon and nickel materials and is not conducive to the impedance matching characteristics of composite materials and space. On the basis of the above work, the effect of Si O2 on the magnetic and electromagnetic properties of composite materials is studied by introducing Si O2 into the carbon nickel system. The introduction of Si O2 is added as an insulating material. The passing path of electromagnetic wave in the composite is beneficial to the entry of electromagnetic wave into the composite material, so it is beneficial to ensure the full interaction between the absorbing agent and electromagnetic wave. The results show that the addition of Si O2 can further improve the dispersion of nanoscale nanoparticles and regulate the size of Ni nanoparticles. However, the introduction of excess Si O2 will reduce the ratio of effective absorbents in the composite and influence the absorption properties of the composite. When the content of Si O2 is 0.3ml (S-0.3), when the thickness of the composite absorbing layer is 5mm, the maximum RL can reach -32.3d B at 14.16GH, indicating that the absorption of the incident electromagnetic wave can reach more than 99%. The composite material has excellent wave absorption properties.3. by liquid phase reduction method to prepare Ni/Si O2 complex, which is used as precursor in the flow of NH3 atmosphere, using the thermal decomposition properties of nickel nitride, and by adjusting the nitriding temperature and nitriding time, a series of Ni3N/Si O2 composite nanomaterials with different nitriding degrees and different proportions are obtained. The magnetic and electromagnetic properties of Ni-Ni3N/Si O2 nanocomposites have been studied. The results show that the pure phase Ni3N is a typical dielectric loss material with no static ferromagnetism and dynamic magnetic loss. In addition, the dynamic dielectric properties of Ni3N are closely related to the degree of nitriding. With the complete nitriding degree, the dielectric properties are also In turn, taking into account the thermal decomposition of Ni3N, a series of Ni-Ni3N/Si O2 composites are prepared by partial decomposition of nickel nitride at a certain temperature. The results show that, by proper optimization, the prepared Ni-Ni3N/Si O2 composites exhibit better electromagnetic properties than Ni/Si O2 and Ni3N/ Si O2.
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周善培;劉淵禮;邵良琴;;軋后快冷對提高熱軋電機(jī)硅鋼電磁性能的試驗(yàn)研究[J];四川冶金;1985年01期

2 陳樹根;提高硅鋼薄帶電磁性能的途徑[J];上海鋼研;1987年01期

3 王明微;張久信;;熱軋電機(jī)硅鋼片的組織狀態(tài)對電磁性能的影響[J];鞍鋼技術(shù);1989年08期

4 李建敏;王群;李永卿;;鐵氮化合物的制備及電磁性能[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2010年01期

5 敖運(yùn)亨;;提高熱軋電機(jī)硅鋼片電磁性能的研究[J];馬鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);1984年01期

6 敖運(yùn)亨;;提高熱軋電機(jī)硅鋼片電磁性能的研究[J];馬鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);1984年01期

7 段海平;李國防;段玉平;劉順華;;橡膠基復(fù)合吸波貼片的電磁性能研究[J];表面技術(shù);2010年05期

8 楊海波;林營;王芬;羅宏杰;;MnZn鐵氧體/PTFE復(fù)合材料的電磁性能研究[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

9 毛必華,華向東,胡山;熱處理工藝參數(shù)對硅鋼片電磁性能的影響[J];江西冶金;2000年01期

10 金自力;齊建波;韓強(qiáng);王玉峰;;低牌號(hào)冷軋無取向硅鋼的織構(gòu)及電磁性能的對比分析[J];金屬功能材料;2006年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 龔春紅;張經(jīng)緯;閻超;張治軍;;超細(xì)鎳?yán)w維的制備新方法及其電磁性能研究[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場摘要集[C];2010年

2 沈志強(qiáng);康青;劉力;張彭成;劉暢;;手性對復(fù)合材料的電磁性能影響研究[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會(huì)專輯（Ⅲ）[C];2006年

3 瞿志學(xué);王群;孫忠巍;;扁平化Fe_4N粉體的制備及其電磁性能研究[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2012年

4 張峰;王波;陳曉;龐春敏;;硅鋼中Cr的行為及其對鋼的電磁性能的影響[A];2010第11屆中國電工鋼專業(yè)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

5 趙宏杰;周濟(jì);桂治輪;李龍土;;低溫?zé)Y(jié)Bi取代釔鐵石榴石微結(jié)構(gòu)與電磁性能研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

6 田志英;張?jiān)瀑R;孫愛民;;衰減紐扣的研制及其電磁性能的研究[A];陶瓷——金屬封接與真空開關(guān)管用管殼技術(shù)進(jìn)步專輯[C];2007年

7 孫杰;李松梅;劉建華;;Sol-gel自燃燒法制備納米錳鐵氧體的相變與電磁性能研究[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（3）[C];2007年

8 陸俊;邵曉萍;趙同云;沈保根;;寬頻電磁性能測量系統(tǒng)的研制[A];2012中國功能新材料學(xué)術(shù)論壇暨第三屆全國電磁材料及器件學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

9 孫忠巍;王群;瞿志學(xué);湯云暉;;Ga摻雜對Fe_4N磁體電磁性能的影響[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2012年

10 許啟明;郝利軍;劉偉斌;李寧;馮俊偉;張磊;;釔鐵石榴石的低碳工藝對性能的影響[A];中國電子學(xué)會(huì)第十六屆電子元件學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 燕克蘭;錳酸鍶鑭的摻雜改性與雙負(fù)機(jī)理[D];山東大學(xué);2015年

2 吳蕾;多鐵材料的制備及其電磁性能調(diào)控[D];蘭州大學(xué);2015年

3 杜永;面向變壓器工程的鐵磁材料電磁性能的模擬研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

4 林云;高分子磁體/無機(jī)物復(fù)合材料的電磁性能與應(yīng)用研究[D];四川大學(xué);2005年

5 楊遠(yuǎn)俊;典型磁性金屬及過渡金屬氧化物薄膜結(jié)構(gòu)、電磁性能的應(yīng)變調(diào)控[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王緒愛;多孔陶瓷的導(dǎo)電相擔(dān)載與電磁性能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 徐景;NiFe基軟磁薄膜的微波電磁性能研究[D];西南科技大學(xué);2015年

3 陳俊磊;Ni摻雜及立方形貌MnO_2的制備及其微波電磁性能研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 肖峰;尖晶石型Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4和Fe_3O_4的制備與電磁性能研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2014年

5 肖帥;Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)材料的電磁性能研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 趙杰;鐵氧體—碳納米管/導(dǎo)電聚合物三元復(fù)合物的制備及其電磁性能研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

7 周峰;硅鋼電磁性能及檢測方法的研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

8 賈勇帥;磁性納米復(fù)合材料的原位制備及其電磁性能研究[D];河南大學(xué);2015年

9 文明;氮化錳的制備及其電磁性能研究[D];大連理工大學(xué);2014年

10 魏雪嬌;Co/SiO_2復(fù)合粉體制備及電磁性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2009442