水滑石基纖維材料的制備及其電磁波吸收性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-27 07:05
近些年,人類的生產(chǎn)生活受到大量的電磁污染問題的威脅,電磁波吸收材料能夠有效解決這一問題,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和軍事領(lǐng)域,需求量日益增大。然而傳統(tǒng)吸波材料的性能不足以支持越來越嚴(yán)苛的需求,研究開發(fā)厚度薄、密度低、頻帶寬、吸收強(qiáng)的新型吸波材料仍是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的電磁波吸收材料的損耗方式單一,各種電介質(zhì)材料如碳、陶瓷、導(dǎo)電聚合物等僅能通過介電損耗衰減電磁波能量,氧化物、合金等磁介質(zhì)僅具有磁損耗特性,很難實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配,導(dǎo)致吸收性能不佳。因此可以設(shè)計(jì)復(fù)合吸波材料,借助各種成分組合后的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)電磁波吸收效率的提高。本論文提出了制備水滑石基纖維材料的方法,并對(duì)其電磁波吸收性能進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1、設(shè)計(jì)了一種負(fù)載鐵鎳合金與鎳鐵氧體的碳納米纖維的結(jié)構(gòu)。本工作利用同軸靜電紡絲技術(shù)快速高效地合成芯殼結(jié)構(gòu)的納米纖維材料,殼層是摻雜羥基氧化鐵的聚丙烯腈(FeOOH/PAN),芯層是摻雜碳納米管的聚丙烯腈(CNTs/PAN)。通過種源法原位生長水滑石,合成負(fù)載鎳鐵水滑石的聚丙烯腈纖維材料(CNTs/PAN@NiFe-LDH),通過對(duì)前驅(qū)體材料的穩(wěn)定化和碳化,調(diào)控焙燒溫度,獲得了一系列摻...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-6樣品在120?°C反應(yīng)(a和d)?0?h,(b和e)?2?h和(c和f)?4?h后的SEM圖像;(g)?Co9S8??納米管生長機(jī)理的示意圖
?第一章緒論???Zhou等人[?報(bào)道了通過一種簡便的自模板方法合成的多孔C〇9S8納米管材料,如??圖1-6。該材料具有較高的比表面積,大量的缺陷和較高的固有電導(dǎo)率,這些特征為??其在電磁波吸收領(lǐng)域的應(yīng)用提供了巨大的潛力。由硫代乙酰胺釋放的S2?離子與??Co(C〇3)o.5(OH)_0.11H2〇納米棒前驅(qū)體上的Co2+離子發(fā)生反應(yīng),從而在納米棒的表面??上形成小的C〇9S8納米顆粒,在前驅(qū)體被完全消耗后形成C〇9S8納米管狀結(jié)構(gòu)。由于??材料的孔隙率大,不僅可以滿足重量輕的要求,而且可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和介電損耗之??間的平衡,從而在較寬的頻率范圍內(nèi)具有出色的電磁波吸收性能。??Liu等人[5()]報(bào)道了一種通過陰離子交換反應(yīng)在超長氮摻雜碳納米管上生長MoS2??納米薄片的簡單方法。如圖1-7,利用低溫聚合策略在超長Mo03納米帶上涂覆聚吡咯??層,通過熱解和溶劑熱過程,M〇S2納米片在超長的氮摻雜碳納米管表面上生長,從而??產(chǎn)生了三維分層雜化結(jié)構(gòu)。制成的氮摻雜納米管的長度約為100叫n,?M〇S2納米片的??長度和厚度分別為175?nm和7.5?nm。超長的氮摻雜碳納米管互相連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)??結(jié)構(gòu),微電流有效衰減了電磁波能量,M〇S2納米片與超長碳納米管的組合方式,相互??作用增加了消耗方式。從結(jié)果上看,復(fù)合納米管材料表現(xiàn)出優(yōu)于純M〇S2納米片和生??長在短的氮摻雜碳納米管表面上的M〇S2納米片的電磁波衰減性能。??U-Mo〇3??'%、'、樂''為?入、,??-58C?I?h??\??斗?I??*?heating?^oder?k?(low?■??Pyr^ie?rnv?30?min?M??so
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸波材料吸波機(jī)制及吸波劑性能優(yōu)劣評(píng)價(jià)方法[J]. 王濤,張峻銘,王鵬,喬亮,唐麗云,薛德勝,李發(fā)伸. 磁性材料及器件. 2016(06)
博士論文
[1]磁性金屬/介電復(fù)合材料的制備及電磁波吸收性能研究[D]. 周晨暉.浙江大學(xué) 2019
[2]石墨烯/中空金屬化合物納米復(fù)合材料的合成及其吸波特性[D]. 閆峰.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]多元復(fù)合吸波材料電磁特性研究[D]. 羅輝.華中科技大學(xué) 2016
[4]水滑石拓?fù)滢D(zhuǎn)變與雙金屬催化材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能強(qiáng)化[D]. 李長明.北京化工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]碳納米管/金屬氧化物復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[D]. 劉葉.安徽理工大學(xué) 2019
[2]鐵鈷金屬/碳復(fù)合材料的制備及電磁波吸收性能[D]. 王逢源.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]層狀復(fù)合金屬氫氧化物熱致拓?fù)滢D(zhuǎn)變及記憶效應(yīng)的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孟慶婷.北京化工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3103123
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-6樣品在120?°C反應(yīng)(a和d)?0?h,(b和e)?2?h和(c和f)?4?h后的SEM圖像;(g)?Co9S8??納米管生長機(jī)理的示意圖
?第一章緒論???Zhou等人[?報(bào)道了通過一種簡便的自模板方法合成的多孔C〇9S8納米管材料,如??圖1-6。該材料具有較高的比表面積,大量的缺陷和較高的固有電導(dǎo)率,這些特征為??其在電磁波吸收領(lǐng)域的應(yīng)用提供了巨大的潛力。由硫代乙酰胺釋放的S2?離子與??Co(C〇3)o.5(OH)_0.11H2〇納米棒前驅(qū)體上的Co2+離子發(fā)生反應(yīng),從而在納米棒的表面??上形成小的C〇9S8納米顆粒,在前驅(qū)體被完全消耗后形成C〇9S8納米管狀結(jié)構(gòu)。由于??材料的孔隙率大,不僅可以滿足重量輕的要求,而且可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配和介電損耗之??間的平衡,從而在較寬的頻率范圍內(nèi)具有出色的電磁波吸收性能。??Liu等人[5()]報(bào)道了一種通過陰離子交換反應(yīng)在超長氮摻雜碳納米管上生長MoS2??納米薄片的簡單方法。如圖1-7,利用低溫聚合策略在超長Mo03納米帶上涂覆聚吡咯??層,通過熱解和溶劑熱過程,M〇S2納米片在超長的氮摻雜碳納米管表面上生長,從而??產(chǎn)生了三維分層雜化結(jié)構(gòu)。制成的氮摻雜納米管的長度約為100叫n,?M〇S2納米片的??長度和厚度分別為175?nm和7.5?nm。超長的氮摻雜碳納米管互相連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)??結(jié)構(gòu),微電流有效衰減了電磁波能量,M〇S2納米片與超長碳納米管的組合方式,相互??作用增加了消耗方式。從結(jié)果上看,復(fù)合納米管材料表現(xiàn)出優(yōu)于純M〇S2納米片和生??長在短的氮摻雜碳納米管表面上的M〇S2納米片的電磁波衰減性能。??U-Mo〇3??'%、'、樂''為?入、,??-58C?I?h??\??斗?I??*?heating?^oder?k?(low?■??Pyr^ie?rnv?30?min?M??so
?第二章水滑石基纖維材料的制備及其電磁波吸收性能的研究???2.3.4材料的磁性能和電磁波吸收性能研究??—NiFe@CNF-900?廣? ̄??40"?—?NiFe@CNF-700?/??—NiFe@CNF-500?????^?20-?/??p?1^—???疆。?—??"-——i??.?7???-200?0?200??-18000?-12000?-6000?0?6000?12000?18000??H?(〇e)??圖2-7室溫條件下NiFe@CNF-500、NiFe@CNF-700和NiFe@CNF-900的磁滯回線圖像。??Figure?2-7?Hysteresis?loops?of?NiFe@CNF-500,?NiFe@CNF-700?and?NiFe@CNF-900?at?room??temperature.??圖2-7是在室溫條件下測量的三個(gè)樣品的磁滯回線圖像,三個(gè)樣品均表現(xiàn)出典型??的鐵磁性。NiFe@CNF-500、NiFe@CNF-700?和?NiFe@CNF-900?的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)??由圖中看出分別約是16.7、31.1和47.5emu/g,均小于FeNb?(ll〇emu/g)和NiFe2〇4??(50emu/g)的\45值[94】,這是由于材料中非磁性碳的引入,降低了磁性材料的飽和磁??化強(qiáng)度。同時(shí),隨著焙燒溫度的升高,結(jié)晶度提高以及更多的磁性合金和尖晶石相生??成,由于鐵磁性物質(zhì)含量的增加,所以Ms值逐漸增大,這說明可以通過改變焙燒溫??度來調(diào)節(jié)材料的磁性。NiFe@CNF-500、NiFe@CNF-700和NiFe@CNF-900的矯頑力??(Hc
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸波材料吸波機(jī)制及吸波劑性能優(yōu)劣評(píng)價(jià)方法[J]. 王濤,張峻銘,王鵬,喬亮,唐麗云,薛德勝,李發(fā)伸. 磁性材料及器件. 2016(06)
博士論文
[1]磁性金屬/介電復(fù)合材料的制備及電磁波吸收性能研究[D]. 周晨暉.浙江大學(xué) 2019
[2]石墨烯/中空金屬化合物納米復(fù)合材料的合成及其吸波特性[D]. 閆峰.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[3]多元復(fù)合吸波材料電磁特性研究[D]. 羅輝.華中科技大學(xué) 2016
[4]水滑石拓?fù)滢D(zhuǎn)變與雙金屬催化材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能強(qiáng)化[D]. 李長明.北京化工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]碳納米管/金屬氧化物復(fù)合材料的制備及吸波性能研究[D]. 劉葉.安徽理工大學(xué) 2019
[2]鐵鈷金屬/碳復(fù)合材料的制備及電磁波吸收性能[D]. 王逢源.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]層狀復(fù)合金屬氫氧化物熱致拓?fù)滢D(zhuǎn)變及記憶效應(yīng)的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孟慶婷.北京化工大學(xué) 2017
本文編號(hào):3103123
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