【摘要】：羰基鐵粉具有較強(qiáng)的吸波性能,是一種應(yīng)用廣泛的磁損耗型吸波材料,但是羰基鐵粉易于團(tuán)聚,其復(fù)介電常數(shù)大,頻譜特性和低頻吸收性能差,一般通過偶聯(lián)劑或表面活性劑來對(duì)羰基鐵粉進(jìn)行表面包覆改性以降低復(fù)介電常數(shù),采用高能球磨獲得片狀結(jié)構(gòu)突破Snoek極限來提高復(fù)磁導(dǎo)率,綜合改善阻抗匹配特性,從而提高吸波性能。本文旨在通過復(fù)合助劑來制備片狀改性羰基鐵粉吸波材料,使用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)改性粉末的微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和電磁參數(shù)進(jìn)行了觀察和分析,并根據(jù)電磁場(chǎng)傳輸線理論模擬計(jì)算制備的吸波材料反射損耗。具體內(nèi)容如下:(1)采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-560)和表面活性劑硬脂酸鈣的二元復(fù)合助劑高能球磨制備改性羰基鐵粉吸波材料,分析其微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和吸波性能。結(jié)果顯示,二元復(fù)合助劑制備的改性粉末顆粒分散均勻,呈現(xiàn)出平整的片狀結(jié)構(gòu),團(tuán)聚現(xiàn)象大大減少。X射線衍射(XRD)顯示改性粉末的相結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化,基本都呈現(xiàn)出α-Fe體心立方結(jié)構(gòu)。但是采用二元復(fù)合助劑制備的改性粉末和其他一元助劑相比,具有較好的低頻吸波性能,材料厚度為2mm時(shí)所模擬獲得的在1.8GHz處的最小反射損耗(RLmin)為-13.5d B,反射損耗(RL)小于-10d B有效吸收帶寬高達(dá)0.8GHz。(2)研究二元復(fù)合助劑中不同偶聯(lián)劑種類以及含量對(duì)制備的改性羰基鐵粉吸波材料的微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和吸波性能的影響。結(jié)果表明,KH-560+硬脂酸鈣的復(fù)合助劑中KH-560含量為2m L時(shí),制備的改性粉末均無明顯吸附堆疊情況,團(tuán)聚現(xiàn)象較其他偶聯(lián)劑含量相比明顯減少。同樣,采用鈦酸酯偶聯(lián)劑(DN-101)+硬脂酸鈣的復(fù)合助劑,DN-101為2m L時(shí)也呈現(xiàn)出較好的微觀形貌,且不同偶聯(lián)劑種類以及含量所制備的改性粉末XRD都顯示α-Fe體心立方結(jié)構(gòu)。反射損耗計(jì)算結(jié)果顯示在材料厚度為2mm時(shí),隨著偶聯(lián)劑含量的增加,改性粉末的最小反射損耗都呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì),損耗峰的位置先向高頻移動(dòng)再回到低頻,有效吸收帶寬(RL-10d B)先變寬后變窄。KH-560含量為2m L的二元復(fù)合助劑,最小反射損耗在1.8GHz處是-13.5d B,有效吸收帶寬(RL-10d B)為0.8GHz;DN-101含量為2m L的二元復(fù)合助劑,最小反射損耗在2.2GHz處是-13d B,有效吸收帶寬(RL-10d B)為0.9GHz,這兩者的低頻吸波性能和同種類其他偶聯(lián)劑含量的改性粉末相比均是較為優(yōu)秀的。不同偶聯(lián)劑種類對(duì)羰基鐵粉的低頻吸波性能影響規(guī)律相似,但程度不同;在相同含量的情況下,含有KH-560的二元復(fù)合助劑改性粉末損耗峰的位置要比含有DN-101的更向低頻偏移,但最小反射損耗以及有效吸收帶寬(RL-10d B)均不相同。(3)采用KH-560+DN-101+硬脂酸鈣的三元復(fù)合助劑高能球磨制備改性羰基鐵粉吸波材料,研究偶聯(lián)劑的復(fù)合以及含量對(duì)其微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)和吸波性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,偶聯(lián)劑含量對(duì)三元復(fù)合助劑改性粉末的低頻吸波特性影響規(guī)律和二元復(fù)合助劑時(shí)的情形相似,在偶聯(lián)劑為2m L時(shí)獲得了較好的低頻吸波性能,反射損耗計(jì)算結(jié)果顯示在材料厚度為2mm,最小反射損耗在2GHz附近為-15.3d B,有效吸收帶寬(RL-10d B)為1GHz。由于偶聯(lián)劑之間的復(fù)合產(chǎn)生了酯基交換反應(yīng),三元復(fù)合助劑制備的改性粉末,在微觀形貌方面呈現(xiàn)出介于完全片狀和扁平橢圓狀之間的平整、光滑微觀結(jié)構(gòu);在電磁參數(shù)方面,復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和虛部在1~4GHz頻率范圍均低于二元復(fù)合助劑,復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部沒有明顯變化,但是虛部在1~5GHz均略大于二元復(fù)合助劑,這有利于改善阻抗匹配特性;在低頻吸波性能方面,損耗峰的位置在兩種二元復(fù)合助劑中間,最小反射損耗更低,有效吸收帶(RL-10d B)也更寬。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2472631