本文關鍵詞：聚苯胺基鈷鐵復合吸波材料的制備及吸波性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著信息化時代的來臨，電磁波污染和信息安全問題造成大量生理和經濟危害使得高性能吸波材料的研制日益成為人們關注的焦點。雖然多種吸波材料被廣泛報道，，但各類吸波材料均有其優(yōu)勢和缺點，因此制備復合材料成為研究者們的共識。聚苯胺由于電磁參數的制備可控，因此進入吸波材料的研究視野，但摻雜態(tài)聚苯胺是一種典型的介電損耗材料，為進一步提高其吸波性能，與磁損耗型吸波材料制備復合吸波材料的研究被廣泛關注。本文聚苯胺以和Fe_3O_4為主要研究對象，旨在制備具有良好吸波性能的核殼結構復合吸波材料，并通過磁性金屬粒子的引入進一步調節(jié)復合材料的吸波性能。通過對材料電磁參數的進一步研究，初步探索吸波材料電磁參數對阻抗匹配特性的影響。 采用溶劑熱和原位聚合法制備了聚苯胺包覆Fe_3O_4核殼結構吸波材料，通過調節(jié)聚苯胺的包覆厚度，改善復合材料的介電常數，優(yōu)化復合材料的阻抗匹配特性，增強復合材料的吸波性能。由于介電損耗、界面損耗和磁損耗的共同作用，聚苯胺-Fe_3O_4微球具有較好的吸波性能。通過進一步對復合材料的的歸一化阻抗的計算揭示，調節(jié)材料的阻抗匹配性能對反射損耗的增強具有重要作用。 在制備聚苯胺-Fe_3O_4微球的基礎上，為實現(xiàn)進一步對聚苯胺基吸波材料性能的提高，磁性金屬Co被引入以實現(xiàn)對Fe_3O_4的電磁參數的調節(jié)。實驗通過對Co~(2+)的還原速率的調節(jié)實現(xiàn)對Co單質的形貌控制，并在Fe_3O_4外形成包覆層，進而制備了PANI-Co-Fe_3O_4復合材料。通過對Co包覆量的調節(jié)，實現(xiàn)對復合材料的電磁參數的控制，而進一步的研究表明，與多數吸波材料不同，Co單質的引入使Co-Fe_3O_4的介電常數虛部隨頻率的上升而上升，有利于材料在高頻范圍內的介電損耗。 采用反向滴加苯胺于過硫酸銨的方法可控合成聚苯胺納米粒子。實驗表明，PVP和苯胺的滴加速率對聚苯胺的形貌有直接影響，且PVP的空間限制作用同樣受到滴加速率的影響。通過對合成的摻雜態(tài)聚苯胺的分析，我們提出了可能的合成機理，并通過多種手段給予證明。通過控制苯胺單體的滴加速率可直接影響其共軛鏈的聚合度及氧化狀態(tài)，降低了介電常數，最終提高了摻雜態(tài)聚苯胺的吸波性能。當合成條件適宜時，聚苯胺納米粒子在5.8GHz的反射損耗達到-40.5dB，取得與復合材料相當的性能。通過對電磁參數的進一步研究，適宜的復介電常數、優(yōu)化的阻抗匹配特性以及多重介電弛豫使得聚苯胺納米粒子具有突出的吸波性能，并可以通過控制吸收劑厚度實現(xiàn)對電磁波的選擇性吸收。
【關鍵詞】：聚苯胺 Fe_3O_4 鈷單質 核殼結構 吸波性能
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O631.3;TB34
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 吸波材料概述10-12
• 1.1.1 吸波材料的研究背景10-11
• 1.1.2 吸波材料的原理及評價11-12
• 1.2 吸波材料的分類12-18
• 1.2.1 電損耗型吸波材料13-14
• 1.2.2 磁損耗型吸波材料14-17
• 1.2.3 其他損耗型吸波材料17-18
• 1.3 聚苯胺及其復合吸波材料的研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 聚苯胺的制備方法18-20
• 1.3.2 聚苯胺吸波材料的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.3 聚苯胺復合吸波材料的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 聚苯胺原位包覆磁性材料研究面臨的一些問題23
• 1.5 課題來源及主要研究內容23-25
• 第2章 實驗材料與方法25-32
• 2.1 化學試劑和實驗儀器25-27
• 2.1.1 化學試劑25-26
• 2.1.2 實驗儀器26-27
• 2.2 實驗方法27-28
• 2.2.1 球形 Fe_3O_4的制備27
• 2.2.2 聚苯胺包覆球形 Fe_3O_4的制備27
• 2.2.3 鈷包覆球形 Fe_3O_4的制備27-28
• 2.2.4 聚苯胺包覆 Co-Fe_3O_4的制備28
• 2.2.5 聚苯胺納米粒子的制備28
• 2.3 性能表征28-32
• 2.3.1 形貌的表征28-29
• 2.3.2 結構的表征29-30
• 2.3.3 性能的檢測30-32
• 第3章 PANI-Fe_3O_4吸波材料的制備及吸波性能32-41
• 3.1 PANI-Fe_3O_4復合吸波材料的制備及表征32-35
• 3.2 PANI-Fe_3O_4微球的吸波性能35-39
• 3.3 本章小結39-41
• 第4章 PANI-Co-Fe_3O_4吸波材料的制備及吸波性能41-52
• 4.1 Co-Fe_3O_4微球的形貌與結構41-44
• 4.2 Co-Fe_3O_4微球的吸波性能44-46
• 4.3 PANI-Co-Fe_3O_4的形貌與結構46-47
• 4.4 PANI-Co-Fe_3O_4的吸波性能47-51
• 4.5 本章小結51-52
• 第5章 聚苯胺納米粒子的制備及吸波性能52-65
• 5.1 聚苯胺納米粒子的形貌表征52-53
• 5.2 聚苯胺納米粒子的形成機理研究53-58
• 5.3 聚苯胺納米粒子的吸波性能58-63
• 5.4 本章小結63-65
• 結論65-66
• 參考文獻66-76
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文76-78
• 致謝78

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1 張雪峰;李哲男;王威娜;董星龍;;磁性Fe、Co、Ni納米粒子的吸波性能研究[J];粉末冶金工業(yè);2006年01期

2 閻鑫,胡小玲,岳紅,張秋禹,黃英,呂玲;雷達波吸收劑材料的研究進展[J];材料導報;2001年01期

3 梁兵;;結構型吸波材料研究[J];航空材料學報;1993年04期

4 李校遠,韓愛軍,劉永峙;新型吸波材料及其制備方法概述[J];江蘇化工;2003年06期

5 李燦權;張雪峰;王威娜;朱旭光;董星龍;黃昊;;鐵、鎳及其合金納米粒子的制備及電磁性能研究[J];材料工程;2006年02期

6 步文博,徐潔,丘泰;吸波材料基礎理論的探討及展望[J];江蘇陶瓷;2001年02期

7 丁冬;章橋新;王曉輝;;碳納米管載體復合材料的研究[J];材料導報;2008年S2期

8 葉敏;解挺;吳玉程;張立德;;納米吸波材料及性能[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2007年01期

9 周克省,黃可龍,孔德明,李志光;吸波材料的物理機制及其設計[J];中南工業(yè)大學學報(自然科學版);2001年06期

10 孫晶晶,李建保,張波,翟華嶂,孫格靚;陶瓷吸波材料的研究現(xiàn)狀[J];材料工程;2003年02期

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1 朱天社;徐毓龍;鄭茂盛;;FFP復合吸波材料的研究[A];首屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];1992年

2 李享成;龔榮洲;馮則坤;何華輝;;具有雷達波吸收功能的纖維類吸波材料研究[A];第六屆全國電磁兼容性學術會議2004EMC論文集[C];2004年

3 鄒田春;趙乃勤;師春生;;平面等角螺旋天線陣列／樹脂復合吸波材料[A];2006年全國功能材料學術年會專輯（Ⅲ）[C];2006年

4 鄒田春;趙乃勤;師春生;;阿基米德平面螺旋天線陣列/樹脂復合吸波材料的研究[A];復合材料——基礎、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復合材料學術會議論文集（下）[C];2006年

5 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用學術會議論文集[C];2001年

6 管登高;黃婉霞;毛健;陳家釗;涂銘旌;;低頻梯度功能復合吸波材料的研究[A];第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];2001年

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

8 朱鈺方;方瑩;張少明;;納米吸波材料的研究進展[A];2001年海南全國粉體技術研討會論文集[C];2001年

9 陳蓓京;陳利民;亓家鐘;朱雪琴;蒲玉萍;王強;;納米微波吸收材料的研究及其應用[A];第五屆中國功能材料及其應用學術會議論文集Ⅰ[C];2004年

10 商勇;王毓鵬;黃云霞;曹全喜;馬格林;;微波吸收用納米鐵氧體制備過程影響因素分析[A];第四屆全國磁性薄膜與納米磁學會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 礎德;奇妙的吸波材料[N];河北日報;2001年

2 毛衛(wèi)民;新型寬頻納米復合吸波材料的研究[N];中國高新技術產業(yè)導報;2002年

3 潘輝;張平余;納米微粒吸波材料問世[N];中國化工報;2004年

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

5 黃麗娟邋胡偉濱 記者 王方遒;亞洲最大復合材料生產基地在哈建成[N];哈爾濱日報;2007年

6 朱劍紅;中國建材收購德國企業(yè)[N];人民日報;2007年

7 亞蘭;亞什蘭在華代理TA公司PVC復合材料[N];中國化工報;2008年

8 鄭英;江陰自主研發(fā)產品獲JEC復合材料展創(chuàng)新獎[N];江陰日報;2010年

9 實習生 馬媛媛;人類已進入合成材料時代[N];科技日報;2011年

10 李宏乾;價格與可靠性：復合材料應用的“軟肋”[N];中國化工報;2004年

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1 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;2011年

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

3 趙弘韜;γ輻射還原法制備鈷鎳及其復合吸波材料[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

4 張青;有機（聚合物）/無機復合材料的設計、制備與表征[D];吉林大學;2010年

5 賴仕全;納米粒子改性聚四氟乙烯和聚酰亞胺的摩擦學性能研究[D];復旦大學;2005年

6 徐銘;電磁屏蔽用吸收反射一體化復合材料的研究[D];中國建筑材料科學研究總院;2011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;2011年

8 周春華;納米Fe_3Al金屬間化合物吸波性能的研究[D];山東大學;2005年

9 白保東;電磁兼容暗室特性的時域分析研究[D];沈陽工業(yè)大學;2006年

10 韓相華;鐵基微粉/粘合劑復合材料的微波吸收性能研究[D];蘭州大學;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 王晨;聚合物基納米吸波復合材料的制備及表征[D];清華大學;2005年

2 趙三團;高溫吸波材料基體的研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

3 黃勇軍;基于負折射率媒質的吸波材料設計與電磁特性研究[D];電子科技大學;2010年

4 李江;納米量級ZnO涂層目標的光學特性研究[D];南京理工大學;2004年

5 劉鶴勇;基于PSO的吸波材料優(yōu)化設計及有孔矩形腔屏蔽效能分析[D];北京郵電大學;2010年

6 張鵬;聚苯胺基鈷鐵復合吸波材料的制備及吸波性能[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

7 李梁;吸波材料薄板的電磁能量損耗及溫度應力分析[D];蘭州大學;2011年

8 林帥;石墨烯基金屬及金屬氧化物復合吸波材料的制備及其性能研究[D];北京化工大學;2013年

9 程圣華;用鐵砂研制M型六角晶系吸波材料[D];安徽大學;2003年

10 柴漢冬;介質層上的雙周期阻抗貼片的Floquet分析[D];電子科技大學;2010年

  本文關鍵詞：聚苯胺基鈷鐵復合吸波材料的制備及吸波性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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