论文部分内容阅读
近年来,随着电磁技术的广泛应用,电磁波产生的辐射、干扰也日益严重,从而要求开发性能良好的电磁吸收材料来衰减有害的电磁波能量。理想的电磁吸收材料要求满足厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收能力强的特征,并且具备耐高温、抗氧化、结构功能一体等多重功能。因此,迫切需要在对传统吸波材料改进优化的同时,竭力探索新型吸波材料并研究新的吸波机理是当前吸波材料研究的焦点。铁氧体是一种传统的吸波材料,它不仅具有介电损耗又具有磁损耗。铁氧体这些优异的性能使其有望满足理想的吸波材料的上述要求,是一种有巨大开发潜力的吸波材料。但是铁氧体单独使用时由于阻抗失配,使其吸波性能较差。通过与其它类型的吸波材料复合或者在铁氧体中加入其它吸波介质组成复合吸收剂,可以有效改善电磁参数使其达到阻抗匹配。本文将铁氧体与其它两类型的吸波材料复合构筑了铁氧体的三元复合材料。除此之外,向铁氧体中加入其它吸波介质组成二元复合材料,并且研究了其吸波性能,主要研究内容和结果如下:（1）通过化学氧化原位聚合法成功制备了PANI/CoFe2O4/PVDF三元复合材料。电磁参数研究表明,PANI/CoFe2O4/PVDF三元复合材料的吸波性能优于PANI/CoFe2O4的吸波性能,揭示了引入PVDF,不仅使更多的电磁波透过、而且增大了界面效应,有利于电磁波的吸收。PANI/CoFe2O4/PVDF三元复合材料的最大吸收位于7.6 GHz,为-57.7 dB,-10 dB以下的吸收频带宽度为3.4 GHz（6.5-9.9 GHz）,相应的匹配厚度为4 mm。（2）首先采用固相法制备Ba0.4Sr0.6TiO3粉末,其次通过化学氧化原位聚合法制备PANI/CoFe2O4/Ba0.4Sr0.6TiO3三元复合材料。研究发现:当CoFe2O4:Ba0.4Sr0.6TiO3为0.1:0.9时得到的PANI/0.1CoFe2O4/0.9Ba0.4Sr0.6TiO3三元复合材料的反射损耗达到最大为-30.2 dB,位于5.6 GHz,-10 d B以下的吸收频带宽度为2.6 GHz（4.2-7.8 GHz）,相应的匹配厚度为3 mm。结果表明可以通过调节CoFe2O4和Ba0.4Sr0.6TiO3之间的比例来调节介电损耗和磁损耗之间的阻抗匹配。（3）首先采用溶胶凝胶法制备Ba3Co2Fe24O41粉体,其次通过化学氧化原位聚合法制备PANI/CoFe2O4/Ba3Co2Fe24O41三元复合材料。结果表明:PANI/CoFe2O4/Ba3Co2Fe24O41三元复合材料的最大吸收位于10.5 GHz,为-30.5 dB,-10 d B以下的吸收频带宽度为1.2 GHz,相应的匹配厚度为3 mm。揭示了引入Ba3Co2Fe24O41有利于介电损耗和磁损耗之间的阻抗匹配。（4）首先采用熔盐法制备六角片状BaFe12O19粉体,同时使用溶胶凝胶法制备ZnO粉末,最终采用流延法工艺制备层状ZnO/BaFe12O19厚膜。研究结果表明:ZnO/BaFe12O19厚膜具有多个反射损耗峰,通过调节ZnO和BaFe12O19之间的比例可以改变反射损耗强度,当ZnO:BaFe12O19为15:85时,ZnO/BaFe12O19厚膜最大吸收为-48.6 dB。（5）采用流延工艺制备RGO/BaFe12O19和Ti3C2/BaFe12O19厚膜。构成了复杂的三维有序网状结构,研究了它们的电磁性能,揭示了石墨烯（RGO）和类石墨烯结构的Ti3C2对电磁吸波性能影响的机理。RGO/BaFe12O19复合材料,当厚度为3mm时,反射损耗达到-34.6 dB,有效吸波频带宽度为5.6GHz（从5.7-7.6 GHz,从7.6-15.8 GHz）。Ti3C2/BaFe12O19复合材料的最大吸收为-22 dB。（6）以六角片状BaFe12O19粉体为模板,通过水热法让Fe3O4颗粒在上面生长,从而合成BaFe12O19@Fe3O4复合粉体。BaFe12O19@Fe3O4复合材料的整体吸收能力比纯Fe3O4的有所提高,有效的拓宽了吸收频带。BaFe12O19@Fe3O4复合材料在匹配厚度为2.0 mm时反射损耗到达到-29.2d B,频带宽度为4.4 GHz。