發(fā)布時(shí)間：2022-01-03 19:36

　　在當(dāng)前所研究的吸波材料中,良導(dǎo)體材料具備優(yōu)秀的電導(dǎo)衰減能力,但高電導(dǎo)率產(chǎn)生的差阻抗匹配特性限制了這類材料在吸波領(lǐng)域的發(fā)展,甚至這類材料沒有得到足夠的重視,因此改善具有高導(dǎo)電性的吸波材料的阻抗匹配具有非常深遠(yuǎn)的研究意義。商用的泡沫鎳材料（Nickle foam,NF）具備穩(wěn)定的力學(xué)性能和彼此互聯(lián)的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)骨架,但其本身的阻抗匹配性較差,因此通過對(duì)其包覆多孔碳、Zn O和石墨烯片（Graphene sheet,GS）等介電材料層,在不破壞其本身優(yōu)異的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢下引入介電損耗機(jī)制,改善阻抗匹配,同時(shí)保留泡沫鎳優(yōu)異的衰減能力。本文通過對(duì)C-Zn O@NF復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化并研究其包覆層厚度對(duì)吸波性能的影響。對(duì)GS@NF復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行簡單探索,通過模擬的方法,研究結(jié)構(gòu)變量對(duì)泡沫鎳吸波性能的影響并探索石墨烯包覆層厚度對(duì)GS@NF復(fù)合材料吸波性能的影響。通過形貌和物相的表征,將制備工藝中的溶液體系、攪拌時(shí)間、Zn（NO3）2濃度和熱處理溫度分別優(yōu)化為:水溶液,1min,25°C,0.0375M,500°C,可得到多界面異相結(jié)構(gòu)的C-Zn O@NF復(fù)合材料。通過增加包覆次數(shù)增加包覆層... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

極化粒子與頻率變化的關(guān)系圖[17]

烯結(jié)構(gòu)中得到氮摻雜石墨烯（NG）。將NG與石蠟復(fù)合制備吸波材料并測試其吸波性能，吸波性能結(jié)果表明（如圖1-2），厚度為3mm的NG吸波樣品的反射損耗曲線峰值可達(dá)-11.3dB，有效吸收頻段為12.2-14.3GHz，吸波性能遠(yuǎn)優(yōu)異于單一組分的rGO。NG吸波性能的提升歸功于以下三點(diǎn)：首先，氮摻雜使得石墨烯具備一定的磁性，其界面阻抗匹配的改善使得進(jìn)入石墨烯內(nèi)部電磁波的量變多；其次，氮原子使石墨烯片產(chǎn)生許多缺陷，這些缺陷可成為極化中心發(fā)生極化弛豫，從而耗散電磁波；最后，剩余含氧官能團(tuán)通過偶極子極化作用進(jìn)一步衰減電磁波。圖1-2GO、rGO和NG的衰減系數(shù)和吸波性能[27](a)衰減系數(shù)；(b)吸波性能Yu等人[28]通過原位聚合的方法將聚苯胺（PANI）納米棒垂直生長在石墨烯表面可得到G/PANI復(fù)合材料，厚度為2.5mm的G/PANI吸波樣品的反射損耗在寬達(dá)10.6GHz頻率范圍內(nèi)均小于20dB，甚至其最小值可達(dá)-45.1dB。他們認(rèn)為，G/PANI(a)(b)

復(fù)合材料。吸波性能結(jié)果表明（圖1-3(a)），厚度為2.0mmrGO-Fe3O4復(fù)合材料吸波層在10.4-13.2GHz測試頻率范圍內(nèi)的反射損耗均小于-10dB。rGO和Fe3O4分別是典型的介電和磁性材料，rGO-Fe3O4復(fù)合材料同時(shí)具備兩者特有的損耗機(jī)制且其電磁的互補(bǔ)作用可以有效加強(qiáng)界面的阻抗匹配。此外，F(xiàn)e3O4使得石墨烯片層產(chǎn)生更多缺陷（如圖1-3(b)），缺陷處可以引發(fā)多重散射和界面極化；原位生長的Fe3O4可以抑制納米片層石墨烯團(tuán)聚，增大了復(fù)合材料的比表面積，可實(shí)現(xiàn)電磁波在石墨烯片層處反復(fù)多次的反射，提高了電磁波被吸波劑損耗的機(jī)會(huì)。圖1-3rGO-Fe3O4的吸波性能及吸波機(jī)理示意圖[29](a)吸波性能；(b)吸波機(jī)理示意圖（2）多孔碳材料及其復(fù)合材料生物質(zhì)和高分子有機(jī)物材料本身含有大量的碳原子，經(jīng)過熱處理后，容易形成含有豐富介孔和微孔的碳骨架結(jié)構(gòu)。相比于其他多功能化的碳家族材料（如石墨烯、碳納米管和碳纖維），多孔碳無論從成本、制備、環(huán)保還是性能方面均可圈可點(diǎn)，并且可通過改變碳化程度來實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)電性和復(fù)介電常數(shù)的可控性，因此，多孔碳在吸波材料中的競爭優(yōu)勢也越來也突出。考慮到單純碳原子或多孔碳結(jié)構(gòu)有限的電磁損耗機(jī)制，研究者們將其研究思路轉(zhuǎn)變到多孔碳基復(fù)合材料，直接煅燒含有金屬離子或其他吸波劑的有機(jī)物，得到其他粒子鑲嵌碳的多孔結(jié)構(gòu)或碳?xì)ぐ步Y(jié)構(gòu)，從而抑制了納米微粒的團(tuán)聚傾向，同(a)(b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳.  表面技術(shù). 2016(06)
[2]美國航空母艦之四十七 CV-59“福萊斯特”號(hào)[J]. 海天.  艦載武器. 2006(07)
[3]千米外還原圖像 計(jì)算機(jī)電磁泄密不容忽視[J].   中國會(huì)計(jì)電算化. 2003(02)

博士論文
[1]納米碳基復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)調(diào)控與吸波性能[D]. 馮唯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]二氧化錳納米結(jié)構(gòu)的制備與吸波性能研究[D]. 周敏.蘭州大學(xué) 2012

碩士論文
[1]二氧化鈦基納米復(fù)合粉體的制備及其吸波性能研究[D]. 諶佳榮.天津大學(xué) 2009
[2]一個(gè)保密單位網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)現(xiàn)狀及安全保障體系研究[D]. 彭秀剛.貴州大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3566856