本文關(guān)鍵詞：不同形貌Fe基材料的制備及其雷達(dá)吸波性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雷達(dá)吸波材料是雷達(dá)隱身技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),吸波材料要實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波吸收的關(guān)鍵在于對(duì)材料電磁參數(shù)的調(diào)節(jié),而電磁參數(shù)又會(huì)受到材料的粒度、形貌、結(jié)構(gòu)及組成等因素的影響。因此,探索具有特殊形貌、結(jié)構(gòu)及組成的吸波材料的制備方法對(duì)改善材料吸波性能方面的研究是非常有意義的。為此,本論文主要做了兩方面的工作,具體研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)論總結(jié)如下：(1)以Fe(CO)5為基本原料,采用有/無表面活性劑輔助的低溫?zé)岱纸夥ê铣闪诵蚊部煽氐腇e3O4粒子,探究了Fe(CO)5的用量、表面活性劑十二烷基甜菜堿的用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、溶劑的類別對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及形貌的影響,并對(duì)產(chǎn)物的磁性能及雷達(dá)吸波性能進(jìn)行了初步探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1-甲基-2-吡咯烷酮與十二烷基甜菜堿的混合反應(yīng)體系中利于制備得到花狀Fe3O4粒子,反應(yīng)溫度過低或過高都不利于制備得到花狀Fe3O4粒子,并對(duì)花狀Fe3O4粒子的形成機(jī)理進(jìn)行了初步探討。通過對(duì)花狀Fe3O4粒子形成機(jī)理的探究,我們認(rèn)為水在產(chǎn)物形貌演變方面起到了一定的作用,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在1-甲基-2-吡咯烷酮-Fe(CO)5反應(yīng)體系中,水的引入對(duì)產(chǎn)物的形貌具有很大的影響,隨著水的用量的變化,能夠分別制備得到均一花狀及藤狀的微/納米結(jié)構(gòu)Fe3O4粒子,從而實(shí)現(xiàn)了均一形貌的Fe3O4在無表面活性劑輔助條件下的一步合成；當(dāng)水與1-甲基-2-吡咯烷酮的質(zhì)量比為1：10.4時(shí),添加適量的表面活性劑十二烷基甜菜堿又可制備得到菱形十二面體Fe3O4納米粒子。磁性能測(cè)試結(jié)果表明制備得到的產(chǎn)物為亞鐵磁性材料,隨形貌及粒徑的變化產(chǎn)物的飽和磁化強(qiáng)度、剩余磁化強(qiáng)度及矯頑力也存在一定的差異。吸波性能測(cè)試表明,花狀與菱形十二面體Fe3O4粒子的吸波性能存在一定的差異：當(dāng)涂層厚度在1-4 mm范圍內(nèi)變化時(shí),菱形十二面體Fe3O4納米粒子的吸波性能較好,其在涂層厚度為3mm時(shí)具有的最大反射損耗為14.84 dB,對(duì)應(yīng)的頻率為8.48 GHz且反射損耗大于10 dB的頻帶寬為3.44 GHz；當(dāng)涂層厚度為5mm時(shí),花狀Fe3O4粒子的吸波性能較好,其在16.72GHz處的最大反射損耗為19.04 dB且反射損耗大于10 dB的頻帶寬為3.28 GHz,而菱形十二面體Fe3O4納米粒子在3.2 GHz處具有最大反射損耗,其值為18.98 dB且反射損耗大于10 dB的頻帶寬為2.48 GHz。(2)首先,以硝酸鐵及氫氧化鉀為基本原料,采用化學(xué)添加劑輔助水熱法制備得到了α-FeOOH納米棒,探究了反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的時(shí)間、螯合劑的用量、表面活性劑的種類及用量等條件對(duì)產(chǎn)物形貌及物相組成的影響；然后,采用化學(xué)聚合法制備得到了α-FeOOH/PANI復(fù)合物,并對(duì)其吸波性能進(jìn)行了探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在c(Fe3+)與c(OH-)的比例為1:5、c(Fe3+)=0.5mol·L-1、反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時(shí)間為24 h的基本反應(yīng)條件下,表面活性劑如十二烷基硫酸鈉、十二烷基甜菜堿及十六烷基三甲基溴化銨的加入主要對(duì)所得產(chǎn)物的尺寸有影響,而絡(luò)合劑Na2EDTA的加入對(duì)產(chǎn)物形貌、尺寸及結(jié)晶度的影響較為明顯：吸波性能測(cè)試的結(jié)果表明,當(dāng)涂層厚度為2 mm時(shí),α-FeOOH/PANI復(fù)合物的吸波性能最好,在11.6 GHz處反射損耗最大,其值為16.98 dB,且反射損耗在10.24-13.52 GHz的頻段范圍內(nèi)均大于10 dB。
【關(guān)鍵詞】：雷達(dá)吸波材料 Fe_3O_4 α-FeOOH α-FeOOH/PANI
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;TN958
【目錄】：

• 摘要11-13
• Abstract13-16
• 第一章 緒論16-40
• 1.1 雷達(dá)吸波材料概述16-21
• 1.1.1 雷達(dá)波的劃分16
• 1.1.2 雷達(dá)吸波材料的分類16-17
• 1.1.3 雷達(dá)吸波材料的基本吸波原理17-18
• 1.1.4 雷達(dá)吸波材料的研究概述18-20
• 1.1.4.1 納米吸波材料18
• 1.1.4.2 鐵氧體及其復(fù)合吸波材料18-19
• 1.1.4.3 導(dǎo)電高分子吸波材料19-20
• 1.1.4.4 磁性金屬纖維吸波材料20
• 1.1.5 雷達(dá)吸波材料的發(fā)展方向20-21
• 1.2 納米Fe_3O_4的研究概述21-25
• 1.2.1 納米Fe_3O_4的合成方法21-23
• 1.2.1.1 微波輔助離子液合成法21
• 1.2.1.2 水熱/溶劑熱合成法21-22
• 1.2.1.3 共沉淀合成法22
• 1.2.1.4 前驅(qū)體煅燒/還原法22-23
• 1.2.1.5 熱分解法23
• 1.2.2 納米Fe_3O_4的應(yīng)用23-25
• 1.2.2.1 Fe_3O_4在吸波材料方面的應(yīng)用23-24
• 1.2.2.2 Fe_3O_4及其復(fù)合材料在鋰離子電池方面的應(yīng)用24-25
• 1.2.2.3 Fe_3O_4在催化劑方面的應(yīng)用25
• 1.2.2.4 Fe_3O_4在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用25
• 1.2.2.5 Fe_3O_4在其它方面的應(yīng)用25
• 1.3 α-FeOOH的研究概述25-29
• 1.3.1 納米α-FeOOH的制備方法26-27
• 1.3.1.1 空氣氧化合成法26
• 1.3.1.2 水熱合成法26
• 1.3.1.3 化學(xué)沉淀合成法26-27
• 1.3.1.4 微乳液法27
• 1.3.1.5 室溫固相合成法27
• 1.3.2 納米α-FeOOH的應(yīng)用27-29
• 1.3.2.1 α-FeOOH在污水處理方面的應(yīng)用27-28
• 1.3.2.2 α-FeOOH及其復(fù)合物在鋰離子電池和電容器材料方面的應(yīng)用28
• 1.3.2.3 α-FeOOH在前驅(qū)體方面的應(yīng)用28-29
• 1.4 選題意義及研究?jī)?nèi)容29-31
• 參考文獻(xiàn)31-40
• 第二章 形貌可控Fe_3O_4粒子的制備與電磁性能研究40-67
• 2.1 引言40
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分40-42
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑及儀器設(shè)備40-41
• 2.2.2 Fe_3O_4粒子的制備41
• 2.2.3 表征方法41-42
• 2.3 結(jié)果與討論42-62
• 2.3.1 極性溶劑NMP-表面活性劑體系中Fe_3O_4粒子的制備42-51
• 2.3.1.1 反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響42-48
• 2.3.1.2 花狀Fe_3O_4形成機(jī)理的初步探討48-51
• 2.3.2 極性溶劑-水體系中不同反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響51-54
• 2.3.2.1 NMP-H_2O體系中H_2O的用量對(duì)產(chǎn)物的影響51-54
• 2.3.2.2 溶劑種類對(duì)花狀Fe_3O_4粒子形成的影響54
• 2.3.3 極性溶劑NMP-水-表面活性劑體系中菱形十二面體Fe_3O_4納米粒子的制備54-57
• 2.3.4 不同形貌Fe_3O_4粒子的電磁性能57-62
• 2.3.4.1 磁性能57-58
• 2.3.4.2 雷達(dá)吸波性能58-62
• 2.4 本章小結(jié)62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 第三章 α-FeOOH納米棒及其復(fù)合物的制備及其表征67-87
• 3.1 引言67
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分67-69
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑及儀器設(shè)備67-68
• 3.2.2 α-FeOOH的制備68
• 3.2.3 α-FeOOH/PANI復(fù)合物的制備68-69
• 3.2.4 樣品的表征方法69
• 3.3 結(jié)果與討論69-85
• 3.3.1 無化學(xué)添加劑加入時(shí)反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響69-75
• 3.3.1.1 Fe~(3+)與OH~-不同濃度之比對(duì)產(chǎn)物的影響69-71
• 3.3.1.2 Fe~(3+)濃度對(duì)產(chǎn)物的影響71-73
• 3.3.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響73-75
• 3.3.2 不同化學(xué)添加劑用量對(duì)產(chǎn)物的影響75-82
• 3.3.2.1 十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)用量對(duì)產(chǎn)物的影響75-77
• 3.3.2.2 十二烷基硫酸鈉(SDS)的用量對(duì)產(chǎn)物的影響77-79
• 3.3.2.3 十二烷基甜菜堿(C_(12)BE)用量對(duì)產(chǎn)物的影響79-80
• 3.3.2.4 Na_2EDTA的用量對(duì)產(chǎn)物的影響80-82
• 3.3.3 α-FeOOH/PANI復(fù)合物的傅里葉紅外光譜分析82-84
• 3.3.4 α-FeOOH/PANI復(fù)合物的雷達(dá)吸波性能分析84-85
• 3.4 本章小結(jié)85-86
• 參考文獻(xiàn)86-87
• 第四章 全文總結(jié)87-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章90-91
• 學(xué)儉論文評(píng)閱答辯情況表91

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