还原石墨烯/磁性纳米复合材料的制备及微波吸收性能的研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:bluecluse
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
理想的微波吸收材料应具有厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收强、良好的化学稳定性及抗氧化能力等性质。石墨烯是一种具备多种优异物理及化学性质的新型碳材料,具有优异的导电性、导热性、机械强度以及大的比表面积等特性,但是单一石墨烯不具有磁损耗性质难以满足微波吸收材料所需的阻抗匹配性能。本论文以石墨烯为复合材料的载体,通过将不同的磁性纳米材料负载于石墨烯上,制备出兼具多种损耗机制纳米复合材料,通过表征和性能测试发现石墨烯基纳米复合物具有独特的微观结构及优异的微波吸收性能。通过水热法合成六边形SrFe12O19(SrM)纳米片,采用改进Hummers法合成氧化石墨烯(GO),将GO和SrM在不加入还原剂条件下超声搅拌制备出还原石墨烯(RGO)/SrM纳米复合材料。引入RGO使复合材料的复介电常数,介电损耗角正切值均有显著的提高,这是因为石墨烯固有的介电性;另外还原石墨烯具有较大的表面积及表面含有大量悬挂键和缺陷,使纳米复合材料的界面极化和偶极子极化效果增强,这些因素共同决定了复合材料具有优异的微波吸收性能。通过测试分析复合材料的最大反射损耗在16.24 GHz处达到了-49.94 dB,相应的匹配涂层厚度为2.2mm,相比于单一的SrM,纳米复合材料表现出优异的微波吸收性能。采用等离子电弧法制备出核壳结构碳包覆镍(Ni@C)纳米胶囊,将Ni@C通过机械搅拌均匀沉积在石墨烯片层上形成纳米复合物。Ni@C纳米胶囊与RGO形成多重界面的异质结构,加强了界面极化效果,同时Ni@C纳米胶囊中的大量电荷通过石墨烯中碳导电网络转移,电荷在电磁波的作用下振动产生极化,这些极化作用使复合材料的介电常数实部和虚部相对于单一的Ni@C和RGO有显著提高。Ni@C/RGO样品的最大反射损耗在9.75GHz处达到-47.5 dB,相对应的匹配涂层厚度仅为3.1mm。复合材料具有优异的微波吸收性能源于特殊组分和结构,为探究高效轻质的新型微波吸收材料提供了新的思路。采用液相热还原法合成不同Fe/Co原子比例的FeCo软磁合金,利用机械搅拌混合将FeCo合金颗粒吸附至石墨烯片层上,制备出RGO/FeCo纳米复合材料。通过物相和形貌分析得出随着Co含量的增加形成的FeCo合金纳米颗粒尺寸在逐渐减小,通过磁性分析知RGO/FeCo呈现典型的软磁材料特性,其饱和磁化强度和矫顽力均随着Co含量的增加呈现先增大后减小的趋势。Fe/Co比例的改变对样品微波吸收性能有明显的影响,在比例为1:2时复合材料介电常数虚部有明显的提高,在高频区介电极化作用加强,通过传输线理论计算知当Fe/Co比例为1:2时纳米复合材料的最大反射损耗值达到-55.6 dB。
其他文献
随着计算机科学技术的发展,计算机网络已广泛用于经济、军事、教育等各个领域,网络犯罪亦相伴而生。黑客、病毒、盗版、窃密等一系列网络犯罪无孔不入,进而使应用计算机进行网络
软件冗余技术的应用,使嵌入式系统更加可靠。一般的嵌入式系统为了确保系统程序正常运行使用看门狗,看门狗确实能够避免死机现象的发生,但是其存在干扰导致存储被破坏需要充分编
蒙特卡罗方法(Monte Carlo method),也称统计模拟方法,是一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法,是指使用随机数(或更常见的伪随机数)来解决很多计算问题的方法,
随着时代的发展,新媒体技术的崛起,新媒体渐渐地出现在人们的面前给人们带来丰富的娱乐方式,在娱乐模式的快速增长中为了给大众的生活及交流方式提供越来越多样的新方式,为了
在校园安全逐渐成为大家关注的问题时,学院着重开始建设安防系统,本文通过对学校建设的安防控制系统进行了详细介绍,说明了注意问题,最终提出了安防系统的建设是作为整个学校管理