Ni@Cu/rGO/PVDF柔性吸波薄膜的制備及其吸波性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 22:04
本文制備了Ni@Cu基復(fù)合材料,進(jìn)而研究了Ni@Cu基復(fù)合材料不同組份對(duì)電磁波吸收性能的影響。首先采用水熱法制備出了以銅為核、鎳為殼的Ni@Cu復(fù)合材料,并探究了其生長(zhǎng)原理。結(jié)果表明,核殼結(jié)構(gòu)的Ni@Cu的最小反射損耗值(RLmin)為-32.2dB。優(yōu)異的吸波性能主要源于Ni@Cu特殊一維結(jié)構(gòu)引起的尖端放電和Ni@Cu核殼結(jié)構(gòu)所進(jìn)行界面極化行為。此外,將核殼結(jié)構(gòu)的Ni@Cu與具有獨(dú)特二維結(jié)構(gòu)的還原氧化石墨烯(rGO)進(jìn)行結(jié)合,制備了具有三明治結(jié)構(gòu)(rGO/Ni@Cu/rGO)的多相Ni@Cu/rGO復(fù)合材料。在吸波體厚度為2.5mm,電磁波頻率為8.8GHz時(shí),其最小反射損耗可達(dá)-41.2dB。此過(guò)程揭示了電磁波在復(fù)合材料中的傳輸和衰減行為規(guī)律,建立了材料微結(jié)構(gòu)和電磁參數(shù)的相互聯(lián)系,揭示出了石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波響應(yīng)的物理本質(zhì)和共性規(guī)律,為復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用提供了改良方案。最后,將Ni@Cu/rGO復(fù)合材料與高分子PVDF(聚偏氟乙烯)復(fù)合制備了柔性吸波薄膜。Ni@Cu/rGO/PVDF吸波薄膜在原有吸波效果的基礎(chǔ)上具有薄膜的柔性特性,且當(dāng)薄膜厚度為2.5mm,在18-26.5GHz...
【文章來(lái)源】:鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波入射到吸波材料上發(fā)生的物理現(xiàn)象復(fù)合材料在高頻電場(chǎng)條件下復(fù)合材料自身負(fù)載狀況和電磁波能量的耦合作
可以用來(lái)測(cè)量光電子的能量,光電子能譜可以通過(guò)以光電子動(dòng)能為橫坐標(biāo),相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)來(lái)獲得分析物組成,X 射線(xiàn)光電子能譜的主要應(yīng)用是確定電子的結(jié)合能,以實(shí)現(xiàn)表面元素包括價(jià)態(tài)在內(nèi)的的定性分析,最后根據(jù) X 射線(xiàn)光電子能譜峰對(duì)所測(cè)得能譜圖進(jìn)行進(jìn)一步的分峰擬合分析。2.3 材料的性能測(cè)試2.3.1 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)樣品的靜磁特性通過(guò)振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量,型號(hào):Lakeshore 7400。儀器基本工作原理是:使樣品在磁場(chǎng)中振蕩,引起磁通量的變化,由感應(yīng)線(xiàn)圈測(cè)量。我們根據(jù)法拉第定律可知磁通量的變化會(huì)引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),得到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大,轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)形成磁滯回線(xiàn),然后通過(guò)比較兩個(gè)樣品的電位,就可以獲得樣品的磁化強(qiáng)度等各項(xiàng)磁性能信息。如圖 2.1 是振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)的示意圖和工作原理圖。
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀吸波材料的吸波效果指標(biāo)有很多種,一般用電磁波的反射率表示。電磁波發(fā)送器功率用 Pi 表示,經(jīng)目標(biāo)反射的電磁功率用 Pr表示,則電磁波的反射率為 Rp=/ Pi。反射率越小的吸波材料吸波效果越好,通常,反射率以分貝(dB)為單位用 表示,其中 R=10 lgRp。因?yàn)楣β史瓷渎市∮?1,因此,對(duì)于吸波材料而言 R 的值越小越好。本研究中,利用網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀(VNA)進(jìn)行測(cè)試,其型號(hào)為:美國(guó)-AgileN5234A。在 1-18 GHz 頻率范圍內(nèi)運(yùn)用同軸線(xiàn)法進(jìn)行測(cè)試,基本的操作為:將所制備的樣品與石蠟按照需要的比例混合加熱,在特定模具壓制成型,具體為內(nèi)、外徑分別為 3.04 mm 和 7.00 mm 的環(huán)狀。在 18-26.5 GHz 頻率范圍內(nèi)運(yùn)用波導(dǎo)法進(jìn)行測(cè)試,具體操作為將制備好的吸波薄膜置于測(cè)試端口處,通過(guò)電磁波輸出端和接收端所接受的信號(hào)來(lái)確定電磁參數(shù),從而判斷所測(cè)試吸波材料的吸波性能。網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀、測(cè)試樣品及其夾試工具如圖 2.2 所示。
本文編號(hào):3245736
【文章來(lái)源】:鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波入射到吸波材料上發(fā)生的物理現(xiàn)象復(fù)合材料在高頻電場(chǎng)條件下復(fù)合材料自身負(fù)載狀況和電磁波能量的耦合作
可以用來(lái)測(cè)量光電子的能量,光電子能譜可以通過(guò)以光電子動(dòng)能為橫坐標(biāo),相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)來(lái)獲得分析物組成,X 射線(xiàn)光電子能譜的主要應(yīng)用是確定電子的結(jié)合能,以實(shí)現(xiàn)表面元素包括價(jià)態(tài)在內(nèi)的的定性分析,最后根據(jù) X 射線(xiàn)光電子能譜峰對(duì)所測(cè)得能譜圖進(jìn)行進(jìn)一步的分峰擬合分析。2.3 材料的性能測(cè)試2.3.1 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)樣品的靜磁特性通過(guò)振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量,型號(hào):Lakeshore 7400。儀器基本工作原理是:使樣品在磁場(chǎng)中振蕩,引起磁通量的變化,由感應(yīng)線(xiàn)圈測(cè)量。我們根據(jù)法拉第定律可知磁通量的變化會(huì)引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),得到的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大,轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)形成磁滯回線(xiàn),然后通過(guò)比較兩個(gè)樣品的電位,就可以獲得樣品的磁化強(qiáng)度等各項(xiàng)磁性能信息。如圖 2.1 是振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)的示意圖和工作原理圖。
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀吸波材料的吸波效果指標(biāo)有很多種,一般用電磁波的反射率表示。電磁波發(fā)送器功率用 Pi 表示,經(jīng)目標(biāo)反射的電磁功率用 Pr表示,則電磁波的反射率為 Rp=/ Pi。反射率越小的吸波材料吸波效果越好,通常,反射率以分貝(dB)為單位用 表示,其中 R=10 lgRp。因?yàn)楣β史瓷渎市∮?1,因此,對(duì)于吸波材料而言 R 的值越小越好。本研究中,利用網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀(VNA)進(jìn)行測(cè)試,其型號(hào)為:美國(guó)-AgileN5234A。在 1-18 GHz 頻率范圍內(nèi)運(yùn)用同軸線(xiàn)法進(jìn)行測(cè)試,基本的操作為:將所制備的樣品與石蠟按照需要的比例混合加熱,在特定模具壓制成型,具體為內(nèi)、外徑分別為 3.04 mm 和 7.00 mm 的環(huán)狀。在 18-26.5 GHz 頻率范圍內(nèi)運(yùn)用波導(dǎo)法進(jìn)行測(cè)試,具體操作為將制備好的吸波薄膜置于測(cè)試端口處,通過(guò)電磁波輸出端和接收端所接受的信號(hào)來(lái)確定電磁參數(shù),從而判斷所測(cè)試吸波材料的吸波性能。網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀、測(cè)試樣品及其夾試工具如圖 2.2 所示。
本文編號(hào):3245736
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