稻壳基纳米碳化硅的制备及吸波性能研究

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang1xiao123321
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
纳米碳化硅材料作为第三代半导体的核心材料之一,具有硬度大、强度高、热导率高、带隙宽、临界击穿电压高、抗氧化和抗化学腐蚀等优良的特性,使其在复合材料、光电器件、场发射体、催化剂载体、吸波材料和生物相容性材料等领域应用广泛。目前纳米碳化硅材料常用的制备方法有碳热还原发、化学气相沉积法和溶剂热法等,然而由于这些制备方法步骤繁琐、反应温度高和设备昂贵等缺点,导致纳米碳化硅材料的价格昂贵。因此,大规模且低成本地合成碳化硅纳米材料对其广泛应用有着非常重要的意义。本论文以稻壳为原料利用镁热还原法在低温下大规模地制备了纳米碳化硅颗粒,对纳米颗粒的形貌、结构和物理性质进行了表征,并研究了镁热还原制备碳化硅的具体反应机理,在前人工作的基础上提出了新的反应模型,最后对稻壳制备的纳米碳化硅颗粒在吸波材料领域的应用做了初步研究。主要内容如下:(1)利用镁热还原法首次在低温下(600 ℃)从稻壳中制备得到纳米碳化硅颗粒,产率达到7-10 wt%。合成的SiC纳米颗粒(Si C NPs)粒径在20-30 nm左右,保持了原始稻壳中SiO2的形貌。另外,对于SiO2/C复合物镁热还原生成SiC的反应,提出了一个全新的反应机理,认为该反应有两个过程:(1)SiO2纳米颗粒和Mg发生放热反应在颗粒表面形成一层Mg2Si,(2)生成的中间产物Mg2Si和未反应的SiO2、C在第一步反应释放的热量影响下继续反应生成SiC,随着反应的进行,SiO2纳米颗粒最终完全转变成SiC NPs。(2)将稻壳制备得到的纳米碳化硅颗粒应用在吸波材料领域,制备了不同含碳量的SiC NPs/C复合材料并对其吸波性能进行测试,发现碳含量较高或碳含量较低的样品吸波性能均不理想,当碳含量为1.5 wt%时吸波性能最好,反射损失在7.1 GHz时达到最大值-22.8 dB,小于-10 dB(吸收90%)的频率宽度为1.9 GHz。
其他文献
目前乡村建设总体现状:农民收入增加,生活环境优化,各项事业全面发展。针对当前现状,对照新农村建设五个标准,深刻探讨,查找问题,按照科学发展要求,进行思考。
研究将无线传感器功耗降至最低,从而延长电池寿命的方法。同时考虑那些容易被忽略但对电池寿命和系统性能具有重大影响的参数,以及功率转换、RF性能、通信协议等。介绍了几种良
城市立交道路工程的排水是立交工程的一个重要组成部分,因为它直接关系到立交道路运行的安全可靠性、投资的经济合理性。如何确保在恶劣天气条件下立交的正常安全运行,解决立交
在激烈的市场竞争中,企业危机在所难免。中小企业应该如何应对危机,确保企业的可持续发展呢?本文在对中小企业进行充分调查的基础上,从危机前、危机时、危机后三个阶段阐述中小企
为了解决杆塔倾斜、沉降以及机组故障给风力发电带来的不必要的损失,提出了基于ZigBee的风电杆塔状态及机组振动在线监测系统。系统由传感器采集节点、网络协调节点以及监控中
现如今地下工程在生活中已是屡见不鲜,而在地下工程中钢管混凝土柱的作用非常大,首先可以是主要的承重构件,还可作为其它构件的临时支撑。因此了解地下结构工程施工特点和难点,同
换热器作为制冷系统的主要部件,其性能对整个制冷系统的性能具有极大的影响,且随着国家对节能减排的日益重视和激烈的市场竞争环境,高性能、低成本是换热器发展方向。因此,对
社会进入知识经济时代,组织中高素质人材正逐渐成为现代组织的主体,高素质人材所具有的个性特征:理性、创新性、独立自主性等对传统管理活动的游戏规则提出了挑战。管理者的管
英国牛津大学物理学教授塞穆斯·戴维斯率领一支实验物理学家团队,首次研制出一款磁场噪声波谱仪,让人类第一次'听'到了一个磁单极子流产生的磁噪声。戴维斯团队
作为连接器和连接系统的领先制造商,FCI开发了高速输入/输出接口的完整产品线,实现兆兆位系统带宽。在铜和光纤产品中均可提供指定的XLerate^TM系列,即高速输入/输出走线解决方案,