本文關(guān)鍵詞：碳基納米材料吸波性能研究

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【摘要】：隨著電子電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用,電磁波污染已成為了21世紀(jì)的“隱形殺手”。目前,電磁波吸收是解決電磁波污染問題的有效方法。吸波材料不僅在軍事方面應(yīng)用廣泛,而且在民用方面也越來越重要。碳納米管、碳包覆鐵磁性金屬納米顆粒等是新型碳基材料,具有良好的吸波性能,是吸波材料研究領(lǐng)域的重要方向。多層結(jié)構(gòu)吸波涂層兼?zhèn)洳煌牧系碾姶挪〒p耗機(jī)制,能夠有效地增強(qiáng)電磁波損耗,是近年來的研究熱點(diǎn)。碳納米管的管徑是影響碳納米管吸波性能的重要因素。本文系統(tǒng)地研究了不同管徑(20-40 nm、40-60 nm、60-100 nm)的碳納米管的吸波性能。結(jié)果表明,管徑為20-40 nm的碳納米管的吸波性能較為突出。將管徑為20-40 nm的碳納米管與硅樹脂復(fù)合制成涂層,當(dāng)碳納米管在復(fù)合材料中含量為5wt.%,涂層厚度為2 mm時,實(shí)測反射率低于-10 dB的帶寬達(dá)3.46 GHz。當(dāng)碳納米管填充量為11 wt.%,涂層厚度為2 mm時,測得的實(shí)測反射率可達(dá)-45.21 dB。本文通過X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)測試分析手段研究新型碳基復(fù)合材料碳包鎳、碳包鐵鎳納米顆粒的成分、結(jié)構(gòu)與形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,碳包鎳和碳包鐵鎳納米顆粒都具有明顯的核-殼結(jié)構(gòu),顆粒呈類球狀,直徑分別為45-60 nm和80-100 nm。與碳包鐵鎳相比,碳包鎳的吸波效果更為突出。將碳包鎳納米顆粒與硅樹脂復(fù)合制成涂層,當(dāng)碳包鎳納米顆粒的填充量為60wt.%,涂層厚度為2 mm時,反射率低于-10 dB的帶寬達(dá)3.14 GHz。構(gòu)建雙層結(jié)構(gòu)吸波涂層是提高吸波性能的重要手段。結(jié)果表明,與單層吸波涂層相比,碳基雙層結(jié)構(gòu)的吸波涂層能更有效地拓寬吸收帶寬。當(dāng)雙層結(jié)構(gòu)涂層的面層為1 mm厚度的碳納米管S1(碳納米管/硅樹脂復(fù)合涂層,碳管管徑為20-40 nm,碳納米管的填充量為5wt.%),底層為1 mm厚度的碳納米管S2(碳納米管/硅樹脂復(fù)合涂層,碳管管徑為20-40 nm,碳納米管的填充量為11wt.%)時,實(shí)測反射率低于-10 dB的帶寬達(dá)3.70 GHz。當(dāng)雙層結(jié)構(gòu)涂層的面層為1 mm厚度的S1,底層為1 mm厚度的碳包鎳S3(碳包鎳納米顆粒/硅樹脂復(fù)合涂層,碳包鎳的填充量為60wt.%)時,反射損耗強(qiáng)。還有,面層為1 mm厚度的S2,底層為1 mm厚度的S3的雙層結(jié)構(gòu)涂層也能有效擴(kuò)展吸波帶寬。
【關(guān)鍵詞】：吸波性能 碳納米管 碳包鎳納米顆粒 碳包鐵鎳納米顆粒 雙層結(jié)構(gòu)涂層
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TB34
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-32
• 1.1 引言14-15
• 1.2 吸波材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 鐵氧體系列吸波材料15-16
• 1.2.2 鐵磁金屬微粉吸波材料16-17
• 1.2.3 碳納米管吸波材料17-19
• 1.2.4 核殼型納米吸波材料19-21
• 1.2.5 超材料吸波材料21
• 1.3 吸波材料的物理性能21-26
• 1.3.1 電磁參數(shù)的物理意義22-25
• 1.3.2 吸波材料的損耗機(jī)制25-26
• 1.4 吸波涂層的設(shè)計與意義26-27
• 1.5 吸波性能測試方法27-30
• 1.5.1 吸波材料電磁參數(shù)的測試方法27-28
• 1.5.2 吸波涂層反射率的測試方法28-30
• 1.6 本文研究內(nèi)容及意義30-32
• 第二章 不同管徑的碳納米管的吸波性能研究32-48
• 2.1 實(shí)驗(yàn)過程32-35
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備32-33
• 2.1.2 碳納米管的同軸樣品和實(shí)測樣品的制備33-35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析35-47
• 2.2.1 管徑為20-40 nm的碳納米管的電磁參數(shù)分析35-37
• 2.2.2 管徑為40-60 nm的碳納米管的電磁參數(shù)分析37-39
• 2.2.3 管徑為60-100 nm的碳納米管的電磁參數(shù)分析39-42
• 2.2.4 管徑為20-40 nm的碳納米管/硅樹脂復(fù)合涂層的實(shí)測反射率分析42-44
• 2.2.5 管徑為40-60 nm的碳納米管/硅樹脂復(fù)合涂層的實(shí)測反射率分析44-45
• 2.2.6 管徑為60-100 nm的碳納米管/硅樹脂復(fù)合涂層的實(shí)測反射率分析 3245-47
• 2.3 本章小結(jié)47-48
• 第三章 碳包覆鐵磁性金屬納米顆粒的吸波性能研究48-62
• 3.1 實(shí)驗(yàn)過程48-49
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備48-49
• 3.1.2 碳包鎳和碳包鐵鎳納米顆粒的同軸樣品和實(shí)測樣品的制備49
• 3.1.3 材料結(jié)構(gòu)表征及其復(fù)合涂層微波性能測試49
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-60
• 3.2.1 碳包鎳、碳包鐵鎳納米顆粒的形貌和結(jié)構(gòu)49-52
• 3.2.2 碳包鎳、碳包鐵鎳納米顆粒的電磁參數(shù)分析52-57
• 3.2.3 碳包鎳納米顆粒/硅樹脂復(fù)合涂層、碳包鐵鎳納米顆粒/硅樹脂復(fù)合涂層的實(shí)測反射率分析57-60
• 3.3 本章小結(jié)60-62
• 第四章 雙層結(jié)構(gòu)碳基材料的吸波性能研究62-71
• 4.1 實(shí)驗(yàn)過程62-63
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備62
• 4.1.2 雙層結(jié)構(gòu)碳基材料的實(shí)測樣品制備62-63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-69
• 4.2.1 碳基材料的電磁參數(shù)分析63-65
• 4.2.2 碳納米管S_1/碳納米管S_2雙層結(jié)構(gòu)涂層實(shí)測反射率分析65-66
• 4.2.3 碳納米管S_1/碳包鎳S_3雙層結(jié)構(gòu)涂層實(shí)測反射率分析66-68
• 4.2.4 碳納米管S_2/碳包鎳S_3雙層結(jié)構(gòu)涂層實(shí)測反射率分析68-69
• 4.3 本章小結(jié)69-71
• 全文總結(jié)71-72
• 本文的特色與創(chuàng)新之處72-73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 攻讀碩士期間的成果80-81
• 攻讀碩士期間參加的課題81-83
• 致謝83

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1 徐國亮,朱正和,蔣剛,李步云,劉波;碳團(tuán)簇型材料/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料吸波性能研究(英文)[J];功能材料;2005年07期

2 王翠平;方慶清;李民權(quán);尹萍;;網(wǎng)狀織物基多層材料的吸波性能研究[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2008年04期

3 趙宏杰;嵇培軍;胡本慧;趙亮;;蜂窩夾層復(fù)合材料的吸波性能[J];宇航材料工藝;2010年02期

4 王沙沙;羅發(fā);周萬城;朱冬梅;;鐵鉻鋁網(wǎng)柵吸波性能的研究[J];材料導(dǎo)報;2012年10期

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7 戴銀所;陸春華;倪亞茹;許仲梓;;摻鋼渣水泥基復(fù)合材料的吸波性能[J];硅酸鹽學(xué)報;2009年12期

8 李玉瑩,劉祖黎,潘華錦,姚凱倫;不同螺旋體濃度旋波介質(zhì)吸波性能的研究[J];宇航材料工藝;2000年01期

9 蔣洪暉;顧兆h4;于富強(qiáng);黃書科;于爽;田華;;功能纖維織物的制備及其吸波性能[J];表面技術(shù);2010年05期

10 徐國亮,朱正和,蔣剛;碳團(tuán)簇型材料含量對其吸波性能的影響[J];涂料工業(yè);2004年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 方志剛;李處森;張勁松;;炭泡沫的寬頻帶吸波性能[A];第九屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集（上冊）[C];2010年

2 方志剛;李處森;張洪濤;張勁松;;碳泡沫吸波性能的研究[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（8）[C];2007年

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4 戴銀所;陸春華;許仲梓;;水泥吸波性能的研究[A];第十屆全國水泥和混凝土化學(xué)及應(yīng)用技術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

5 劉文言;羅梅;劉云峰;;面板對蜂窩材料吸波性能的影響[A];2011中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集（第三卷）[C];2011年

6 莫紅松;呂瀟;李光;江建明;;復(fù)合材料中碳纖維的鋪設(shè)方式對吸波性能的影響[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（8）[C];2007年

7 宮元勛;歐秋仁;趙宏杰;林海燕;嵇培軍;趙亮;;吸波蜂窩復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和吸波性能研究[A];第17屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議（復(fù)合材料制造技術(shù)與設(shè)備分論壇）論文集[C];2012年

8 戴銀所;陸春華;倪亞茹;許仲梓;;一種水泥基金屬手性材料的吸波性能[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第2分冊）[C];2010年

9 巴恒靜;國愛麗;陶琦;;活性粉末水泥基復(fù)合材料電阻率及吸波性能[A];2008全國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2008年

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1 劉強(qiáng)春;微納結(jié)構(gòu)四氧化三鐵復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

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6 馮彬;層板結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料吸波性能研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

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8 文明;聚苯胺及碳化硅涂層吸波性能的研究[D];東北大學(xué);2013年

9 張衡;寬頻帶微波隱身材料的吸波性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

10 吳曉冰;氧化物半導(dǎo)體包覆型復(fù)合吸波劑的制備及吸波性能研究[D];天津大學(xué);2012年

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