炭/铁钴磁性金属复合吸波剂的构筑

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seanray
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息技术和军事工业的发展,电磁辐射日益成为困扰人们的问题。为了解决这类问题,吸波材料得到了人们的关注。铁氧体和磁性合金是应用最广泛的磁性吸波材料,但是单一的磁性材料吸波效果并不能达到“薄轻宽强”的要求,为了达到更好的吸波效果,一般要求将介电性能好的和磁性能好的材料复合起来制备出既具备磁损耗性能又具备介电损耗性能的吸波材料。溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米材料的方法,该方法操作简便、成本低。本文针对传统吸波材料形貌单一、应用范围窄的缺点,采用溶胶-凝胶法结合后续的固相烧结制备出具有纳米线形貌的炭/铁钴合金复合吸波剂及三维复合吸波剂。同时我们也讨论了形貌形成的原因以及制备过程中的各种参数对吸波性能的影响及相应的吸波机制。以柠檬酸、硝酸钴和硝酸铁为原料,采用溶胶-凝胶法制备了金属-柠檬酸前驱体。将这个前驱体与尿素和氧化石墨烯溶液以不同比例混合,再经过900℃的固相烧结得到直径约20 nm,长约5μm的CoFe纳米线。纳米线通常附着在还原氧化石墨烯片层上,纳米线尺寸较为均一、分散。这种碳片层上生长的CoFe纳米线具有优异的吸波性能,在2~5 mm每个厚度下反射损耗的峰值均低于-10 dB,最低峰值出现在3.5 mm厚度、7.2 GHz处达到-36 dB,最大有效吸收带宽为6 GHz;而颗粒团聚状的吸波材料仅仅2.5~4.5 mm处最低峰值达到-10 dB,最低峰值也仅在3 mm、5.9 GHz处为-11 dB,最大有效带宽仅为1.5 GHz。以柠檬酸、硝酸镍和硝酸铁为原料,采用溶胶-凝胶法制备了金属-柠檬酸前驱体,将间苯二酚和甲醛溶液混合制备出RF前驱体,调整两者的比例并分别在600℃和900℃热处理条件下制备出C@CoFe。当RF与金属-柠檬酸前驱体质量比为1:1且在600℃下热处理得到的C@CoFe,其吸波性能不好,在2~18 GHz内没有反射损耗达到-10dB。当温度达到900℃时,该反应条件下得到的吸波材料也仅仅只在厚度为2 mm时,在16~18 GHz范围内反射损耗在-10 dB以下,其对电磁波的最大反射损耗达到-15.8 dB。当我们调整反应物比例到RF与金属-柠檬酸前驱体质量比为2:1时,600℃下热处理得到的C@CoFe在2~5 mm处从2~9.5 GHz其最大反射损耗均超过了-10 dB。当厚度达到2 mm时,其对9.5 GHz的电磁波最大的反射损耗达到-21 dB,最大有效频宽为5 GHz。当在900℃热处理后得到的C@CoFe时当吸波材料的厚度在2~5 mm之间变化时,吸波剂仅对频率为4~18 GHz的电磁波最大反射损耗超过了-10 dB。在该反应条件下,得到的吸波材料厚度为4.5 mm时,其在5.7 GHz处对电磁波的反射损耗最大达到-30 dB,最大有效频宽为7 GHz。通过冷冻干燥法制备出氧化石墨烯凝胶,再通过溶胶-凝胶法将金属-柠檬酸前驱体与RF前驱体的混合溶液填充入氧化石墨烯凝胶中,最后通过600℃热处理得到C@CoFe/r GO泡沫。产物具有明显核-壳结构附着在还原氧化石墨烯片层上,Co和Fe元素在泡沫中也是均匀分布。当吸波材料厚度为2.53 mm,在14.6 GHz最低反射损耗的峰值可达-46.2 dB,其有效吸波频宽也在2.53 mm处达到7 GHz。与上部分所制备出的C@CoFe同样是在600℃下反射损耗及有效频宽都有了大幅度提高,且这种三维结构还具有更多的应用场景。
其他文献
炔酰胺类化合物是一种重要的有机合成模块,在过渡金属催化或无金属催化条件下能够有效构建各种含氮有机骨架,如烯酰胺、咪唑、噁唑啉酮、吡咯、茚并吡咯、氨基酸、哌嗪等,而
卤键(XB)是一种类似于氢键的非共价相互作用,在晶体工程、医药领域、生物系统、材料科学中有重要的应用价值,从而引起了科学家们的广泛关注。尽管关于卤键的研究取得了巨大进
铝合金由于其密度小、比强度高等优点,在工业领域得到了广泛的应用。然而其表面硬度低,易磨损等缺陷限制了铝合金材料的进一步发展,因而对铝合金进行表面强化处理就有着重要的意义。采用微弧氧化技术可以在铝合金表面原位生长陶瓷层,该膜层与基体结合性能好,硬度高。本文以ZL109铝合金为例,针对铝合金的摩擦学性能的不足,展开了耐磨减摩微弧氧化层的研究。本文选择了 MoS2和SiC两种微纳米颗粒作为复合微弧氧化层
西部矿区浅埋深、薄基岩和厚煤层的赋存条件以及地表生态脆弱的特点,煤层开采过程中上覆岩层失稳运动影响范围大,在开采过程中地表移动和破坏情况比较剧烈,致使采动过程中产
自我国1979年改革开放以来,项目管理理论从引入到发展壮大,一直在不断为我国的改革开放事业推波助澜。通信工程光纤传输技术是我国信息化发展的基础,随着5G时代的到来,为保证
近年来,随着我国土地资源日益短缺,矿山废弃土壤的治理逐渐受到了人们的重视。植物修复技术因其绿色环保、对环境破坏小等优势被广泛用于矿山土壤修复。但在修复过程中土壤养
碳钢因其可塑性强、机械性能好和价格低廉等优点,被广泛应用于工业生产中。在油井酸化、酸洗及除垢等领域,碳钢极易受到腐蚀,导致安全问题以及经济损失。因此,碳钢在酸性介质
随着重金属在农业、工业、军事和医药等领域的广泛应用,其污染问题也越来越严重,例如水体中重金属离子铬(Cr6+)、铁(Fe3+)和汞(Hg2+)的污染对人类健康和环境有着巨大的威胁。
本文研究一维可压缩液晶方程组在有界区域存在真空的情况下强解的整体存在性问题。此外,我们还得到了完全可压缩液晶方程组强解的爆破准则。在第一章中,我们简单叙述了本文研
表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术作为一种化学和生物分析的光谱检测手段,具有样品用量少、检测通量高、检测速度快和有效避免生物自发荧光等突出优势,已在分子电子学、化学传感、生物传感以及有害化学品检测等许多领域显示出越来越重要的应用前景。研究者普遍认为分析物分子的Raman信号主要由SERS活性基底上等离子体“热点”所增强,这些热点是由贵金属如Au、Ag、Cu或过渡金属中的自由电子集体振荡所引起的局