【摘要】：近年來,隨著電磁技術的廣泛應用,電磁波產(chǎn)生的輻射、干擾也日益嚴重,從而要求開發(fā)性能良好的電磁吸收材料來衰減有害的電磁波能量。理想的電磁吸收材料要求滿足厚度薄、質量輕、吸收頻帶寬、吸收能力強的特征,并且具備耐高溫、抗氧化、結構功能一體等多重功能。因此,迫切需要在對傳統(tǒng)吸波材料改進優(yōu)化的同時,竭力探索新型吸波材料并研究新的吸波機理是當前吸波材料研究的焦點。鐵氧體是一種傳統(tǒng)的吸波材料,它不僅具有介電損耗又具有磁損耗。鐵氧體這些優(yōu)異的性能使其有望滿足理想的吸波材料的上述要求,是一種有巨大開發(fā)潛力的吸波材料。但是鐵氧體單獨使用時由于阻抗失配,使其吸波性能較差。通過與其它類型的吸波材料復合或者在鐵氧體中加入其它吸波介質組成復合吸收劑,可以有效改善電磁參數(shù)使其達到阻抗匹配。本文將鐵氧體與其它兩類型的吸波材料復合構筑了鐵氧體的三元復合材料。除此之外,向鐵氧體中加入其它吸波介質組成二元復合材料,并且研究了其吸波性能,主要研究內容和結果如下:(1)通過化學氧化原位聚合法成功制備了PANI/CoFe_2O_4/PVDF三元復合材料。電磁參數(shù)研究表明,PANI/CoFe_2O_4/PVDF三元復合材料的吸波性能優(yōu)于PANI/CoFe_2O_4的吸波性能,揭示了引入PVDF,不僅使更多的電磁波透過、而且增大了界面效應,有利于電磁波的吸收。PANI/CoFe_2O_4/PVDF三元復合材料的最大吸收位于7.6 GHz,為-57.7 dB,-10 dB以下的吸收頻帶寬度為3.4 GHz(6.5-9.9 GHz),相應的匹配厚度為4 mm。(2)首先采用固相法制備Ba_(0.4)Sr0.6TiO_3粉末,其次通過化學氧化原位聚合法制備PANI/CoFe_2O_4/Ba_(0.4)Sr0.6TiO_3三元復合材料。研究發(fā)現(xiàn):當CoFe_2O_4:Ba_(0.4)Sr0.6TiO_3為0.1:0.9時得到的PANI/0.1CoFe_2O_4/0.9Ba_(0.4)Sr0.6TiO_3三元復合材料的反射損耗達到最大為-30.2 dB,位于5.6 GHz,-10 d B以下的吸收頻帶寬度為2.6 GHz(4.2-7.8 GHz),相應的匹配厚度為3 mm。結果表明可以通過調節(jié)CoFe_2O_4和Ba_(0.4)Sr0.6TiO_3之間的比例來調節(jié)介電損耗和磁損耗之間的阻抗匹配。(3)首先采用溶膠凝膠法制備Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)粉體,其次通過化學氧化原位聚合法制備PANI/CoFe_2O_4/Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)三元復合材料。結果表明:PANI/CoFe_2O_4/Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)三元復合材料的最大吸收位于10.5 GHz,為-30.5 dB,-10 d B以下的吸收頻帶寬度為1.2 GHz,相應的匹配厚度為3 mm。揭示了引入Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)有利于介電損耗和磁損耗之間的阻抗匹配。(4)首先采用熔鹽法制備六角片狀BaFe_(12)O_(19)粉體,同時使用溶膠凝膠法制備ZnO粉末,最終采用流延法工藝制備層狀ZnO/BaFe_(12)O_(19)厚膜。研究結果表明:ZnO/BaFe_(12)O_(19)厚膜具有多個反射損耗峰,通過調節(jié)ZnO和BaFe_(12)O_(19)之間的比例可以改變反射損耗強度,當ZnO:BaFe_(12)O_(19)為15:85時,ZnO/BaFe_(12)O_(19)厚膜最大吸收為-48.6 dB。(5)采用流延工藝制備RGO/BaFe_(12)O_(19)和Ti_3C_2/BaFe_(12)O_(19)厚膜。構成了復雜的三維有序網(wǎng)狀結構,研究了它們的電磁性能,揭示了石墨烯(RGO)和類石墨烯結構的Ti_3C_2對電磁吸波性能影響的機理。RGO/BaFe_(12)O_(19)復合材料,當厚度為3mm時,反射損耗達到-34.6 dB,有效吸波頻帶寬度為5.6GHz(從5.7-7.6 GHz,從7.6-15.8 GHz)。Ti_3C_2/BaFe_(12)O_(19)復合材料的最大吸收為-22 dB。(6)以六角片狀BaFe_(12)O_(19)粉體為模板,通過水熱法讓Fe_3O_4顆粒在上面生長,從而合成BaFe_(12)O_(19)@Fe_3O_4復合粉體。BaFe_(12)O_(19)@Fe_3O_4復合材料的整體吸收能力比純Fe_3O_4的有所提高,有效的拓寬了吸收頻帶。BaFe_(12)O_(19)@Fe_3O_4復合材料在匹配厚度為2.0 mm時反射損耗到達到-29.2d B,頻帶寬度為4.4 GHz。
【圖文】：

吸波材料吸波示意圖

尖晶晶體結構
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 李濤;張龍;陳穎;郭亞軍;杜雪巖;;微米聚苯胺/Fe_3O_4空心球的制備及吸波性能[J];高等學�；瘜W學報;2015年04期

2 李月明;謝俊;洪燕;王竹梅;沈宗洋;謝志翔;;模板晶粒定向生長技術制備(Na_(0.8)K_(0.2))_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3無鉛壓電陶瓷的性能研究[J];人工晶體學報;2014年06期

3 E.E.Tanr?verdi;A.T.Uzumcu;H.Kavas;A.Demir;A.Baykal;;Conductivity Study of Polyaniline-Cobalt Ferrite(PANI-CoFe_2O_4) Nanocomposite[J];Nano-Micro Letters;2011年02期

4 李斌太,陳大明,陳欽生;鐵氧體微波吸收材料的研究進展[J];硅酸鹽通報;2004年05期

5 徐勁峰,郭方方,徐政;六角晶系鋇鐵氧體納米晶的制備和表征[J];同濟大學學報(自然科學版);2004年07期

6 曾愛香,熊惟浩;納米復合鐵氧體微波吸收劑的研究進展[J];長沙電力學院學報(自然科學版);2003年04期

相關博士學位論文 前1條

1 顏愛國;尖晶石型鐵氧體納米晶的控制合成、結構和性能研究[D];中南大學;2008年

相關碩士學位論文 前2條

1 李敏;M型鋇鐵氧體/氧化石墨烯吸波材料的制備及性能研究[D];天津大學;2012年

2 李偉平;導電聚苯胺的制備及其電磁性能的研究[D];大連理工大學;2007年

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本文編號：2571078