鎳殼空心復(fù)合微球的制備與電磁學(xué)特性研究.pdf

1、本文選擇一種輕質(zhì)空心陶瓷微球作為核心模板，通過表面活化改性，采用化學(xué)鍍的方法在其表面沉積納米厚度的磁性金屬鎳層，制備了一系列不同殼層厚度的核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；然后再在產(chǎn)物表面包覆SiO<,2>生成了一層絕緣保護層；接著研究了微結(jié)構(gòu)的調(diào)變(不同殼層厚度、組分)對電磁學(xué)特性的影響，從而為新型材料的設(shè)計與應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 主要研究內(nèi)容如下： 1.以空心陶瓷球為核，金屬鎳為殼層的復(fù)合材料的研制。 a.運用SEM、EDXA、X

2、RD以及剖面金相分析等表征手段對空心球進行表征，表征結(jié)果表明空心球的直徑約為0.5-30μm，壁厚小于其直徑的四分之一，主要組成元素為Si、Al、O，松裝密度為1.18g/cm<'3>，具有較強抗壓能力，是一種具有良好理化特性的輕質(zhì)材料。 b.根據(jù)Pd(Ⅱ)的水解機理，制備出一種無Sn<'2+>參與，膠粒為由Pd(OH)<,x>(Cl)、結(jié)構(gòu)單元組成的低聚體的新型膠體活化液(PD)，提出了一種基于分子自組裝技術(shù)的活化工藝，即先在

3、基體表面自組裝一層MPTS膜，PD再通過化學(xué)吸附到SAM形成催化中心的活化工藝。用AES表征了空心陶瓷球表面的分子組裝及活化結(jié)果。通過對平整基底硅片表面進行MPTS修飾改性和活化處理，用AFM、AES、XPS研究了PD在巰基化表面的活化機制。 c.采用化學(xué)鍍的方法，制備出了一種鎳包陶瓷球的復(fù)合材料，通過改變不同投料量的方法，制備出了系列不同厚度的鎳包陶瓷球復(fù)合材料，運用SEM、XRD等手段表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)形貌、理化性能。SEM結(jié)果

4、表明，隨著空心陶瓷微球加入量的增加，鎳包覆層厚度減小，包覆效果更趨完美：XRD結(jié)果顯示，鎳晶粒尺寸隨投料量的增加依次減小，衍射峰的強度也隨之降低；另外，產(chǎn)物的松密度隨著粉末加入量的增加逐漸增加。 2.鎳包空心陶瓷球表面絕緣保護層的制備。采用兩步法，在鎳包覆空心陶瓷球NZC的表面沉積絕緣保護層SiO<,2>。產(chǎn)物經(jīng)XPS、SEM綜合表征，結(jié)果表明，SiO<,2>成功的包覆于NZC表面。提出一種用酸性KMnO<,4>溶液對產(chǎn)物進行滲

5、漏測試的方法，其結(jié)果表明，包覆層致密均勻。產(chǎn)物的電阻率達到600 Ω/□，較SiO<,2>包覆前的NZC有了很大提高。3.核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的電磁學(xué)特性測量將核殼復(fù)合材料(包鎳空心球NZC、SiO<,2>包覆NZC)和固體石蠟按體積比80％：20％混合，熔融攪拌后填入波導(dǎo)框(22.86×10.16mm BJ100)中制成厚度為2mm的待測樣品，用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測定了其在X波段的散射參數(shù)。采用回歸圓算法對測量系統(tǒng)進行了校準(zhǔn)，并編程計算了NZ