磁性材料的制備及電磁波吸收性能研究.pdf

1、電磁波吸收材料不僅是當(dāng)今世界各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的軍事高新技術(shù)之一，同時(shí)在電子器件、信息傳播、微波輻射防護(hù)等民用方面有日趨廣泛的應(yīng)用。然而，對(duì)于低厚度、低密度、寬頻帶電磁波吸收材料的研究仍需不斷深入。磁性吸波材料是目前研究和應(yīng)用得最多的一類材料，本文的研究側(cè)重點(diǎn)在于新型納微米Ni、Co金屬磁性材料和Fe3O4鐵氧體磁性材料的設(shè)計(jì)合成及其電磁波吸收性能的研究。通過合成多級(jí)結(jié)構(gòu)納微米磁性材料，利用其特殊的形貌特征及較大的各向異性值，提高電磁波吸收效

2、率?；谶@種思路，本論文制備了三種吸波材料并對(duì)其性能展開研究。
　　 1.以丙二醇作為溶劑，用聚乙二醇(PEG)和氫氧化鈉(NaOH)作為輔助劑，通過溶劑熱合成法一步合成大量均勻、具有花狀結(jié)構(gòu)的金屬鎳。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)產(chǎn)物的形貌進(jìn)行分析，結(jié)果表明花狀結(jié)構(gòu)的金屬鎳是由厚度為10-40nm的薄片聚集而形成的三維結(jié)構(gòu)。文中解釋了花狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)NaOH，

3、PEG，NaCl以及溶劑本身對(duì)產(chǎn)物最終形貌的影響進(jìn)行了研究。磁性能測(cè)試表明花狀結(jié)構(gòu)鎳具有較大矯頑力(332.3Oe)。吸波測(cè)試結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50wt％的花狀結(jié)構(gòu)金屬鎳的樹脂基復(fù)合材料具有良好的電磁波吸收性能，反射損耗(RL)小于-20dB時(shí)，吸波厚度為2.2-4.3mm，吸波頻率范圍達(dá)到了5.2-11.7GHz。良好的電磁波吸收性能與花狀結(jié)構(gòu)金屬鎳的形貌特征和較高的各向異性場(chǎng)密不可分。
　　 2.通過一種無(wú)需模板的合成方法

4、制備海綿狀金屬鈷納米多孔顆粒。納米多孔金屬Co顆粒通過多孔的Co3O4前驅(qū)體得到。通過X射線衍射儀(XRD)、SEM、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、熱重分析(TG)和N2吸脫附分析對(duì)合成過程中每個(gè)階段的產(chǎn)物進(jìn)行表征和分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)Co納米多孔結(jié)構(gòu)的三步合成機(jī)理進(jìn)行了闡述。電磁波吸收性能測(cè)試結(jié)果表明質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65wt％的多孔金屬Co的樹脂基復(fù)合材料具有良好的電磁波吸收性能，RL＜-20dB時(shí)，類菱形多孔鈷在吸波厚度為1.05-

5、1.5mm時(shí)，吸波頻率范圍達(dá)到了12.8-18GHz。類柱狀多孔鈷在吸波厚度為1.0-1.6mm時(shí)，吸波頻率范圍達(dá)到了11.2-18GHz。和其他結(jié)構(gòu)金屬Co的吸波性能相比，具有三維網(wǎng)絡(luò)多孔結(jié)構(gòu)的Co吸波性能大大提高，是一種具有很大應(yīng)用前景的吸波材料。
　　 3.通過溶劑熱反應(yīng)法，以乙二醇(EG)作為溶劑，在PEG、NaOH等試劑的輔助作用下，合成了大量具有八面體形狀的Fe3O4納米晶，粒徑尺寸為100-500nm。實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單