FeSiCr/PANI復(fù)合材料的制備及吸波性能
發(fā)布時間:2021-08-19 17:35
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,各種電子產(chǎn)品也不斷的在擴(kuò)展更新,而其產(chǎn)生的電磁波輻射由于看不見,摸不著,聞不到已成為了一種新的社會公害。電磁波輻射不僅會威脅人體的身心健康,同時也使得電子設(shè)備不能正常運(yùn)行。因此,吸波材料的研究有著重要的意義。將片狀鐵硅鉻(FeSiCr)磁粉與導(dǎo)電高分子復(fù)合,可制備出既具有磁損耗又具有電損耗的復(fù)合材料,能有效的改善FeSiCr磁粉密度大和損耗機(jī)制單一等問題,從而使得吸波性能得到有效改善。本文以片狀Fe SiCr磁粉為基體,將苯胺(An)單體通過原位聚合法聚合在Fe SiCr表面,制備出鐵硅鉻/聚苯胺(FeSiCr/PANI)復(fù)合材料。通過X-射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)和四探針測試儀對材料進(jìn)行表征,并討論了An含量和磁場大小對復(fù)合材料吸波性能的影響以及Fe SiCr磁粉表面的改性機(jī)理,結(jié)果表明:(1)采用正硅酸乙酯(Tetraethyl Orthosilicate TEOS)和硅烷偶聯(lián)劑(KH550)對片狀鐵硅鉻磁粉進(jìn)行表面改性,通過改性劑的水解、縮合反應(yīng)在鐵硅鉻磁粉表面分別引入了-OH和-NH2,能有效地改善...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聚苯胺的結(jié)構(gòu)
第2章實(shí)驗內(nèi)容19(a)(b)圖2.2模具樣品(a)2.6~3.95GHz;(b)3.95~5.85GHzFig.2.2Themoldsamples(a)2.6~3.95GHzand(b)3.95~5.85GHz2.4材料的結(jié)構(gòu)及性能表征2.4.1X射線衍射儀X射線衍射(X-rayDiffraction,XRD)是重要的相分析方法,通過對樣品進(jìn)行X射線衍射,獲得樣品的衍射圖,并觀察其相組成和晶體微觀結(jié)構(gòu)[60]。其原理為:每個晶體都具有周期性結(jié)構(gòu),當(dāng)X射線與晶胞具有相近尺寸時,入射的X射線將發(fā)生衍射,強(qiáng)度與角度都發(fā)生變化,通過收集衍射數(shù)據(jù),可以確定樣品的晶粒尺寸、晶胞參數(shù)和晶相結(jié)構(gòu),通過對比標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片,可以知道材料的相關(guān)信息[61]。本實(shí)驗采用D/MAX-2200型X射線衍射儀,管電壓和管電流分別為40kV和40mA,靶材為銅靶,角度范圍為10°~80°,掃描速度為5°/min。2.4.2掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscopy,SEM)是研究材料微觀結(jié)構(gòu)形貌的重要工具,它主要由四部分組成即真空系統(tǒng)、信號接受處理系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和電子光學(xué)系統(tǒng)[60]。其工作原理是:利用從電子槍陰極發(fā)射的電子束,經(jīng)加速電位加速后掃描樣品表面,被高能電子束轟擊的樣品將會激發(fā)出二次電子、背散射電子、特征X射線和俄歇電子等物理信號,把這些信號調(diào)制成像就可以用來觀察試樣的表面情況[17]。本實(shí)驗采用的是JSM-6390型SEM,工作電壓為20Kv。2.4.3傅里葉紅外光譜傅里葉紅外光譜(FourierTransformInfraredSpectra,F(xiàn)TIR)是根據(jù)物質(zhì)的分子對不同波長紅外光的吸收程度不同來研究物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)[14]。當(dāng)用紅外
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20線照射測試樣品時,由于材料內(nèi)部化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致紅外光的吸收程度不同,在根據(jù)獲得的圖譜頻率的位置、形狀和強(qiáng)度等信息,可以確定材料中包含的特征基團(tuán)和化學(xué)鍵,從而確定組成結(jié)構(gòu)[17]。本實(shí)驗采用的是NicoletiS50型傅里葉紅外光譜儀,使用KBr壓片,波長為400~4000cm-1。2.4.4四探針測試儀四探針法是將四支以等間隔直線排列的金屬探針,垂直壓在任意形狀的半導(dǎo)體表面,使電流在兩支外探針之間通過,測量兩支內(nèi)探針間的電位差,根據(jù)一定的公式和校正方法可以求出半導(dǎo)體的電阻率,它具有不需校正的優(yōu)點(diǎn)[48]。本實(shí)驗使用的是ST2253型數(shù)字式四探針測試儀,測試樣品的規(guī)格是厚為2mm,直徑為30mm的圓形薄片,如圖2.3所示。圖2.3聚苯胺樣品Fig.2.3Polyanilinesample2.4.5矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VectorNetworkAnalyzer)是由激勵源、信號分離電路、微處理器和接收機(jī)組成[60]。其工作原理是:先將激勵源信號通過信號分離裝置分為為兩個信號部分,一部分作為參考信號R進(jìn)入接收機(jī)測試,另一部分通過定向耦合器取出,將這兩部分信號的相位和幅度信息利用采樣變頻法轉(zhuǎn)移到中低頻,從而能夠勘測相位和幅度信息之間的關(guān)系,最后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理和比值運(yùn)算求出測試端的S參數(shù)[62]。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀利用傳輸線理論,通過測定材料的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率來計算材料的反射率[8]。本實(shí)驗使用得是E8362B型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,檢測范圍為2.6-5.85GHz。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面改性對FeSiCr磁性吸波材料耐溫吸波性能的影響[J]. 洪起虎,燕紹九,陳翔,李秀輝,彭思侃. 特種鑄造及有色合金. 2019(02)
[2]膨脹石墨/聚苯胺復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[J]. 段文靜,張龍,王曉瑞,萬曉娜,李慧,杜雪巖. 功能材料. 2018(05)
[3]兩種連續(xù)SiC纖維的高溫介電及吸波性能對比[J]. 穆陽,鄧佳欣,李皓,周萬城. 無機(jī)材料學(xué)報. 2018(04)
[4]聚苯胺/四氧化三鐵吸波材料的制備與性能[J]. 王;,羅璐,李小瑞,張靜文,王瑞芳. 精細(xì)化工. 2017(09)
[5]碳纖維/鐵硅鋁復(fù)合材料的低頻吸波性能[J]. 金丹,祁遠(yuǎn)東,郭宇鵬,丁冬海. 材料導(dǎo)報. 2016(20)
[6]弱磁場對EP/MWCNTs–Fe3O4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 周還潮,馬傳國,張晶晶. 工程塑料應(yīng)用. 2015(10)
[7]不同質(zhì)子酸摻雜對聚苯胺合成與性能的影響[J]. 唐秀蘭,曾明,張勇,顧花林,王國堯,林楊,吳宇浩,張燕,彭婭. 塑料工業(yè). 2014(11)
[8]碳酸鋇-聚苯胺復(fù)合材料的制備及吸波性能[J]. 景紅霞,李巧玲,葉云,裴王軍. 功能高分子學(xué)報. 2013(04)
[9]XRD在無機(jī)合成中物相分析的應(yīng)用[J]. 徐玉林,徐明波,楊水金. 湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 劉丹莉,劉平安,楊青松,唐國武,趙立英,曾凡聰. 材料導(dǎo)報. 2013(17)
博士論文
[1]聚苯胺質(zhì)子化及電荷傳輸機(jī)理的研究[D]. 張亞紅.大連理工大學(xué) 2018
[2]石墨烯—導(dǎo)電聚合物—磁性納米粒子復(fù)合材料的制備及微波吸收性能的研究[D]. 劉攀博.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鐵磁性吸波材料的制備及其電磁性能研究[D]. 劉立東.大連理工大學(xué) 2011
[4]FeSiAl片狀微粉的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 周廷棟.電子科技大學(xué) 2009
[5]鈷基金屬包覆鍶鐵氧體復(fù)合粉末的制備和吸波性能研究[D]. 潘喜峰.上海交通大學(xué) 2008
[6]無機(jī)納米材料的表面修飾改性與物性研究[D]. 薛茹君.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[7]低頻微波吸收劑的優(yōu)選、制備及性能研究[D]. 孫昌.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Fe基磁性金屬及其石墨烯復(fù)合吸波材料研究[D]. 李俊.南京郵電大學(xué) 2019
[2]聚苯胺基復(fù)合材料的防腐吸波性能研究[D]. 劉日杰.揚(yáng)州大學(xué) 2018
[3]石墨烯/FeSiAl復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[D]. 郭宇鵬.西安建筑科技大學(xué) 2018
[4]復(fù)合助劑高能球磨對羰基鐵粉低頻吸波特性影響的研究[D]. 陳文俊.南京郵電大學(xué) 2017
[5]石墨烯/聚苯胺復(fù)合吸波劑的制備及其電磁性能研究[D]. 劉進(jìn).大連理工大學(xué) 2017
[6]聚苯胺/石墨納米片復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料制備及性能研究[D]. 張磊.長安大學(xué) 2016
[7]聚苯胺—石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的表征[D]. 孟君.青島科技大學(xué) 2016
[8]聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及其微波吸收和電化學(xué)性能研究[D]. 葛傳軍.安徽大學(xué) 2016
[9]碳纖維/FeSi系復(fù)合材料吸波性能研究[D]. 祁遠(yuǎn)東.西安建筑科技大學(xué) 2016
[10]FeSi系合金片狀吸波材料的制備及性能的研究[D]. 秦浩.西安建筑科技大學(xué) 2014
本文編號:3351841
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
聚苯胺的結(jié)構(gòu)
第2章實(shí)驗內(nèi)容19(a)(b)圖2.2模具樣品(a)2.6~3.95GHz;(b)3.95~5.85GHzFig.2.2Themoldsamples(a)2.6~3.95GHzand(b)3.95~5.85GHz2.4材料的結(jié)構(gòu)及性能表征2.4.1X射線衍射儀X射線衍射(X-rayDiffraction,XRD)是重要的相分析方法,通過對樣品進(jìn)行X射線衍射,獲得樣品的衍射圖,并觀察其相組成和晶體微觀結(jié)構(gòu)[60]。其原理為:每個晶體都具有周期性結(jié)構(gòu),當(dāng)X射線與晶胞具有相近尺寸時,入射的X射線將發(fā)生衍射,強(qiáng)度與角度都發(fā)生變化,通過收集衍射數(shù)據(jù),可以確定樣品的晶粒尺寸、晶胞參數(shù)和晶相結(jié)構(gòu),通過對比標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片,可以知道材料的相關(guān)信息[61]。本實(shí)驗采用D/MAX-2200型X射線衍射儀,管電壓和管電流分別為40kV和40mA,靶材為銅靶,角度范圍為10°~80°,掃描速度為5°/min。2.4.2掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscopy,SEM)是研究材料微觀結(jié)構(gòu)形貌的重要工具,它主要由四部分組成即真空系統(tǒng)、信號接受處理系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和電子光學(xué)系統(tǒng)[60]。其工作原理是:利用從電子槍陰極發(fā)射的電子束,經(jīng)加速電位加速后掃描樣品表面,被高能電子束轟擊的樣品將會激發(fā)出二次電子、背散射電子、特征X射線和俄歇電子等物理信號,把這些信號調(diào)制成像就可以用來觀察試樣的表面情況[17]。本實(shí)驗采用的是JSM-6390型SEM,工作電壓為20Kv。2.4.3傅里葉紅外光譜傅里葉紅外光譜(FourierTransformInfraredSpectra,F(xiàn)TIR)是根據(jù)物質(zhì)的分子對不同波長紅外光的吸收程度不同來研究物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)[14]。當(dāng)用紅外
西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20線照射測試樣品時,由于材料內(nèi)部化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致紅外光的吸收程度不同,在根據(jù)獲得的圖譜頻率的位置、形狀和強(qiáng)度等信息,可以確定材料中包含的特征基團(tuán)和化學(xué)鍵,從而確定組成結(jié)構(gòu)[17]。本實(shí)驗采用的是NicoletiS50型傅里葉紅外光譜儀,使用KBr壓片,波長為400~4000cm-1。2.4.4四探針測試儀四探針法是將四支以等間隔直線排列的金屬探針,垂直壓在任意形狀的半導(dǎo)體表面,使電流在兩支外探針之間通過,測量兩支內(nèi)探針間的電位差,根據(jù)一定的公式和校正方法可以求出半導(dǎo)體的電阻率,它具有不需校正的優(yōu)點(diǎn)[48]。本實(shí)驗使用的是ST2253型數(shù)字式四探針測試儀,測試樣品的規(guī)格是厚為2mm,直徑為30mm的圓形薄片,如圖2.3所示。圖2.3聚苯胺樣品Fig.2.3Polyanilinesample2.4.5矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VectorNetworkAnalyzer)是由激勵源、信號分離電路、微處理器和接收機(jī)組成[60]。其工作原理是:先將激勵源信號通過信號分離裝置分為為兩個信號部分,一部分作為參考信號R進(jìn)入接收機(jī)測試,另一部分通過定向耦合器取出,將這兩部分信號的相位和幅度信息利用采樣變頻法轉(zhuǎn)移到中低頻,從而能夠勘測相位和幅度信息之間的關(guān)系,最后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理和比值運(yùn)算求出測試端的S參數(shù)[62]。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀利用傳輸線理論,通過測定材料的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率來計算材料的反射率[8]。本實(shí)驗使用得是E8362B型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,檢測范圍為2.6-5.85GHz。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]表面改性對FeSiCr磁性吸波材料耐溫吸波性能的影響[J]. 洪起虎,燕紹九,陳翔,李秀輝,彭思侃. 特種鑄造及有色合金. 2019(02)
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[3]兩種連續(xù)SiC纖維的高溫介電及吸波性能對比[J]. 穆陽,鄧佳欣,李皓,周萬城. 無機(jī)材料學(xué)報. 2018(04)
[4]聚苯胺/四氧化三鐵吸波材料的制備與性能[J]. 王;,羅璐,李小瑞,張靜文,王瑞芳. 精細(xì)化工. 2017(09)
[5]碳纖維/鐵硅鋁復(fù)合材料的低頻吸波性能[J]. 金丹,祁遠(yuǎn)東,郭宇鵬,丁冬海. 材料導(dǎo)報. 2016(20)
[6]弱磁場對EP/MWCNTs–Fe3O4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 周還潮,馬傳國,張晶晶. 工程塑料應(yīng)用. 2015(10)
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[8]碳酸鋇-聚苯胺復(fù)合材料的制備及吸波性能[J]. 景紅霞,李巧玲,葉云,裴王軍. 功能高分子學(xué)報. 2013(04)
[9]XRD在無機(jī)合成中物相分析的應(yīng)用[J]. 徐玉林,徐明波,楊水金. 湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 劉丹莉,劉平安,楊青松,唐國武,趙立英,曾凡聰. 材料導(dǎo)報. 2013(17)
博士論文
[1]聚苯胺質(zhì)子化及電荷傳輸機(jī)理的研究[D]. 張亞紅.大連理工大學(xué) 2018
[2]石墨烯—導(dǎo)電聚合物—磁性納米粒子復(fù)合材料的制備及微波吸收性能的研究[D]. 劉攀博.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鐵磁性吸波材料的制備及其電磁性能研究[D]. 劉立東.大連理工大學(xué) 2011
[4]FeSiAl片狀微粉的制備、結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 周廷棟.電子科技大學(xué) 2009
[5]鈷基金屬包覆鍶鐵氧體復(fù)合粉末的制備和吸波性能研究[D]. 潘喜峰.上海交通大學(xué) 2008
[6]無機(jī)納米材料的表面修飾改性與物性研究[D]. 薛茹君.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[7]低頻微波吸收劑的優(yōu)選、制備及性能研究[D]. 孫昌.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Fe基磁性金屬及其石墨烯復(fù)合吸波材料研究[D]. 李俊.南京郵電大學(xué) 2019
[2]聚苯胺基復(fù)合材料的防腐吸波性能研究[D]. 劉日杰.揚(yáng)州大學(xué) 2018
[3]石墨烯/FeSiAl復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[D]. 郭宇鵬.西安建筑科技大學(xué) 2018
[4]復(fù)合助劑高能球磨對羰基鐵粉低頻吸波特性影響的研究[D]. 陳文俊.南京郵電大學(xué) 2017
[5]石墨烯/聚苯胺復(fù)合吸波劑的制備及其電磁性能研究[D]. 劉進(jìn).大連理工大學(xué) 2017
[6]聚苯胺/石墨納米片復(fù)合導(dǎo)電防腐涂料制備及性能研究[D]. 張磊.長安大學(xué) 2016
[7]聚苯胺—石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及其性能的表征[D]. 孟君.青島科技大學(xué) 2016
[8]聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及其微波吸收和電化學(xué)性能研究[D]. 葛傳軍.安徽大學(xué) 2016
[9]碳纖維/FeSi系復(fù)合材料吸波性能研究[D]. 祁遠(yuǎn)東.西安建筑科技大學(xué) 2016
[10]FeSi系合金片狀吸波材料的制備及性能的研究[D]. 秦浩.西安建筑科技大學(xué) 2014
本文編號:3351841
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