本文關(guān)鍵詞：Co基磁性吸波材料的制備及電磁性能研究

  更多相關(guān)文章： 羰基鐵 Co 化學(xué)鍍 機械合金化 吸波性能

【摘要】：Co基磁性材料具有高居里溫度、高飽和磁化強度、高磁導(dǎo)率和低的各向異性等特點,因此在吸波應(yīng)用上具有非常重要的意義。本文旨在制備和研究具有片狀結(jié)構(gòu)的Co基磁性吸波材料,更好的抑制趨膚效應(yīng),突破Snoek極限,得到較高的磁導(dǎo)率,從而獲得具有良好吸波性能的Co基磁性吸波材料。通過三種不同的制備方法制備Co基磁性吸波材料,X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分析表征樣品的相結(jié)構(gòu)、形貌等微觀結(jié)構(gòu)和電磁參數(shù),并通過傳輸線理論模擬計算獲得的Co基磁性吸波材料的反射損耗。具體內(nèi)容如下:(1)利用先化學(xué)鍍后球磨方法對羰基鐵粉進行鍍Co操作,研究在不同羰基鐵的裝載量下制備的羰基鐵/Co核殼復(fù)合材料的吸波特性,分析樣品在1~18GHz頻段的吸波性能變化規(guī)律。結(jié)果顯示,未經(jīng)處理的原始羰基鐵粉是球狀的形貌結(jié)構(gòu),而經(jīng)過化學(xué)鍍和球磨處理獲得的復(fù)合粉末的形貌則是扁平狀結(jié)構(gòu)。隨著羰基鐵裝載量的增加,所有粉末樣品的相結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生明顯的變化,都呈現(xiàn)出典型的α-Fe相結(jié)構(gòu)。但羰基鐵裝載量的不同卻極大地改變了樣品的電磁參數(shù),從而改變了樣品的阻抗匹配特性,使得吸波性能隨羰基鐵裝載量的變化而有所變化。隨著羰基鐵裝載量的增加,復(fù)合吸波材料的反射損耗(RL)峰值呈現(xiàn)降低的趨勢,但損耗峰位置在4GHz左右變動不大。裝載量為20g/L的復(fù)合粉末,與裝載量為10g/L和15g/L的粉末相比,具有最佳的反射損耗,在涂層厚度1mm,頻率4GHz處,最小反射損耗可達-8.5d B,小于-5d B的吸收頻寬為4.46GHz。(2)利用先球磨后化學(xué)鍍方法制備羰基鐵/Co核殼復(fù)合材料,同樣探討羰基鐵裝載量的變化對制備的復(fù)合材料在1~18GHz頻段吸波性能的影響。結(jié)果表明,制備的復(fù)合粉末形貌仍然是片狀結(jié)構(gòu)。不同羰基鐵裝載量下制備的復(fù)合粉末仍然都呈現(xiàn)出α-Fe相結(jié)構(gòu)。在此階段研究中,發(fā)現(xiàn)通過改變羰基鐵的裝載量,同樣可以調(diào)控制備的羰基鐵/Co復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率,從而極大地影響材料的吸波性能。隨著羰基鐵裝載量的增加,復(fù)合吸波材料的反射損耗峰值略微降低,損耗峰位置向高頻偏移,小于-5d B的吸收頻帶變寬。在1mm的涂層厚度下,裝載量為10g/L時獲得的復(fù)合粉末在頻率2.5GHz處最小反射損耗為-8d B,小于-5d B的吸收頻寬為3.23GHz;裝載量為15g/L時獲得的復(fù)合粉末在頻率4.5GHz處最小反射損耗為-8.5d B,小于-5d B的吸收頻寬為5.4GHz;裝載量為20g/L時獲得的復(fù)合粉末在頻率6GHz處最小反射損耗為-8.5d B,小于-5d B的吸收頻寬為6.8GHz。(3)利用機械合金化方法,在羰基鐵粉中摻雜Co顆粒,球磨30h后,合成羰基鐵-Co合金,研究Co含量對制備的復(fù)合合金粉末吸波性能的影響。實驗結(jié)果表明,球磨過的合金粉末在形貌上都是片狀的結(jié)構(gòu),晶粒尺寸為微米量級。XRD顯示合金粉末的衍射峰為鐵鈷固溶體特征峰,Co含量的變化對合金衍射峰的強度有明顯的影響,隨著Co含量的增加,衍射峰的強度降低了。Co含量的不同影響了合金粉末的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率,從而影響了合金的吸波性能。隨著Co含量的增加,合金粉末的反射損耗峰值降低,損耗峰位置向高頻移動,小于-10d B吸收頻帶變寬。當(dāng)Co含量到達7%繼續(xù)增加Co含量,反射損耗峰值卻增加了,損耗峰位置向低頻移動,小于-10d B吸收頻帶變窄。Co含量為7%時獲得的羰基鐵-Co合金,吸收強度較大,在涂層厚度2.5mm,頻率1.81GHz處,最小反射損耗可達-20.05d B,小于-10d B的有效吸收頻寬為0.89GHz。
【關(guān)鍵詞】：羰基鐵 Co 化學(xué)鍍 機械合金化 吸波性能
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34;TM27
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 吸波材料9-18
• 1.1.1 吸波材料的研究背景9-10
• 1.1.2 電磁波的吸波、反射和折射10-13
• 1.1.3 吸波材料的工作原理13-14
• 1.1.4 吸波材料的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2 Co基磁性吸波材料的研究進展18-21
• 1.2.1 Co基合金吸波材料18-19
• 1.2.2 鈷鐵氧體吸波材料19
• 1.2.3 Co基核殼結(jié)構(gòu)吸波材料19-21
• 1.3 本課題的研究目的及主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 實驗材料、樣品的制備和檢測方法23-28
• 2.1 工藝流程23
• 2.2 實驗原料與設(shè)備23-24
• 2.3 材料性能檢測24-28
• 2.3.1 X射線衍射24-25
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡25-26
• 2.3.3 電磁參量測量26-28
• 第三章 羰基鐵/Co復(fù)合吸波材料的制備工藝和電磁性能研究28-45
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實驗29-31
• 3.3 實驗結(jié)果及討論31-43
• 3.3.1 S1~S3樣品的實驗結(jié)果及討論31-37
• 3.3.2 S4~S6樣品的實驗結(jié)果及討論37-42
• 3.3.3 兩種方法制備的樣品的吸波性能的對比42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 羰基鐵-Co合金吸波材料的制備工藝和電磁性能研究45-55
• 4.1 引言45-46
• 4.2 實驗46-47
• 4.3 實驗結(jié)果及討論47-53
• 4.3.1 形貌分析47-48
• 4.3.2 物相分析48-49
• 4.3.3 電磁性能分析49-51
• 4.3.4 吸波性能分析51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻57-61
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文61-62
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目62-63
• 致謝63

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 冉崇喜;;復(fù)合吸波材料中輻射規(guī)律的研究[J];紅外與激光技術(shù);1987年03期

2 曹旭,袁杰,曹玉乾,曹茂盛;單涂層吸波材料電磁參量匹配解析式的推導(dǎo)[J];齊齊哈爾師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);1997年03期

3 礎(chǔ)德;吸波材料——電磁波的克星[J];百科知識;2001年08期

4 江家京,王春芳,孟海樂,王新民;電感手性吸波材料的機理研究[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2004年12期

5 張玉萍;造福人類的電磁屏蔽和吸波材料[J];物理與工程;2003年06期

6 管紹朋,徐得名;一種吸波材料涂層厚度的在線測量方法[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

7 孫良奎;程海峰;周永江;王軍;龐永強;;一種基于超材料的吸波材料的設(shè)計與制備[J];物理學(xué)報;2011年10期

8 賈寶富,劉述章,林為干;涂敷型吸波材料電磁特性的預(yù)測[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報;1991年01期

9 尹光俊;廖紹彬;;單層吸波材料的設(shè)計[J];磁性材料及器件;1991年03期

10 伊翠云;;雷達吸波材料研究進展[J];黑龍江科技信息;2014年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何顯運;張興華;周彥豪;;吸波材料的研究進展[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

2 周忠振;馬磊;許國棟;;金屬、介質(zhì)和吸波材料覆蓋體的散射[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會專輯（Ⅲ）[C];2006年

3 ;大連東信微波吸波材料[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會專輯（Ⅲ）[C];2006年

4 石南南;高培偉;董波;;電磁吸波材料的吸波機理、特性及其建筑上應(yīng)用[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

5 聶彥;馮則坤;龔榮洲;何華輝;;貼片型磁性吸波材料的吸收特性研究[A];第六屆全國電磁兼容性學(xué)術(shù)會議2004EMC論文集[C];2004年

6 廖紹彬;尹光俊;董曉武;;一種新的吸波材料—手性材料[A];首屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1992年

7 王茜;;新型吸波材料的研究進展[A];全面建成小康社會與中國航空發(fā)展——2013首屆中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集[C];2013年

8 王玉江;魏世丞;梁秀兵;劉毅;徐濱士;;新型吸波材料研究進展[A];第八屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第三屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集（五）[C];2010年

9 于曉凌;張秀成;李海華;何華輝;;鐵纖維層狀吸波材料吸收特性[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

10 劉海韜;程海峰;周永江;張德勇;楚增勇;;容性頻率選擇表面在單層吸波材料中的應(yīng)用[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會專輯（Ⅲ）[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 礎(chǔ)德;奇妙的吸波材料[N];河北日報;2001年

2 毛衛(wèi)民;新型寬頻納米復(fù)合吸波材料的研究[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2002年

3 天津工業(yè)大學(xué)非織造材料與工程專業(yè) 北杰豪集團公司銷售助理 李福 指導(dǎo)老師 莊旭品 天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)部教授;吸波材料“不可比擬”[N];中國紡織報;2014年

4 南京大學(xué)張明雪;新型吸波材料：隱身技術(shù)發(fā)展的重要支撐[N];中國化工報;2002年

5 潘輝;張平余;納米微粒吸波材料問世[N];中國化工報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔硌;介電型吸波材料微結(jié)構(gòu)設(shè)計及電磁性能優(yōu)化[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

2 謝煒;中空多孔炭纖維輕質(zhì)吸波材料研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

3 熊國宣;水泥基復(fù)合吸波材料[D];南京工業(yè)大學(xué);2005年

4 李寶毅;水泥基平板吸波材料的制備與性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 管洪濤;石英和水泥基體平板吸波材料研究[D];大連理工大學(xué);2006年

6 景紅霞;低頻段復(fù)合吸波材料的制備及電磁性能研究[D];中北大學(xué);2013年

7 劉立東;鐵磁性吸波材料的制備及其電磁性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年

8 張曉寧;Fe-Ni軟磁合金吸波材料的設(shè)計與制備[D];北京工業(yè)大學(xué);2003年

9 王雯;碳基復(fù)合吸波材料的制備及性能研究[D];山東大學(xué);2012年

10 魏薇;聚芳醚酮基雜化吸波材料的制備及性能研究[D];吉林大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李慶;石墨烯基復(fù)合吸波材料的制備和性能[D];中北大學(xué);2016年

2 孟超;寬帶電阻型FSS吸波材料設(shè)計與研究[D];南京大學(xué);2015年

3 張歡;柔性太赫茲人工電磁吸波材料[D];南京大學(xué);2013年

4 王奇;復(fù)合型吸波材料的開發(fā)及測試方法研究[D];西安工程大學(xué);2016年

5 周維成;基于亞波長結(jié)構(gòu)局域效應(yīng)的吸波材料的研究[D];電子科技大學(xué);2016年

6 張瑩;石墨烯/沸石納米復(fù)合吸波材料的設(shè)計及性能研究[D];上海大學(xué);2016年

7 顧海霞;Co基磁性吸波材料的制備及電磁性能研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

8 田維;低頻鐵基復(fù)合吸波材料的制備及電磁特性研究[D];南京郵電大學(xué);2016年

9 劉翠枝;寬頻帶多層吸波材料制備與性能研究[D];北京交通大學(xué);2009年

10 莊園;基于微波光子晶體的電磁吸波材料的研究[D];華東師范大學(xué);2009年

，

本文編號：947478