磁性納米顆粒-聚苯胺復(fù)合材料的制備及吸波性能的研究.pdf

1、本文基于聚苯胺結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性，在質(zhì)子酸摻雜的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械共混法，制備了具有電磁吸收性能的兩種不同形貌的磁性納米顆粒/聚苯胺復(fù)合材料。利用透射電子顯微鏡(TEM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射儀(XRD)，傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)等，研究了復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)、物相組成和吸波性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用硬模板法和機(jī)械共混法，制得了兩種尺寸的中空結(jié)構(gòu) FePt/PANI與Fe3O4/

2、PANI復(fù)合材料，并通過(guò)調(diào)節(jié)苯胺/聚苯乙烯的質(zhì)量比，研究了不同殼層厚度對(duì)復(fù)合材料吸波性能的影響。研究分析表明，所制得的中空結(jié)構(gòu)微球形貌規(guī)整，尺寸均一，其平均尺寸分別為1μm和2μm。平均尺寸為1μm的 FePt/PANI與Fe3O4/PANI的最小反射損耗峰分別出現(xiàn)在1.5mm與2mm時(shí)，且在各自的匹配厚度下，反射損耗小于-10dB的頻帶寬度達(dá)7.8 GHz(9.2-18 GHz)和5.1 GHz(11.71-16.81 GHz)，說(shuō)明

3、這兩種復(fù)合材料對(duì)大部分 X波段(8-12GHz)及Ku波段(12-18GHz)范圍內(nèi)的電磁波有較強(qiáng)的吸收。當(dāng)苯胺/聚苯乙烯質(zhì)量比為1:1.5，1:3及1:6時(shí)， Fe3O4/PANI復(fù)合材料的殼層厚度分別為100 nm，60 nm以及50 nm，最小反射損耗(RLmin)分別是-14.06dB，-22.34dB和-24.3dB。這就說(shuō)明磁性納米顆粒的組成以及微球的殼層厚度，對(duì)中空結(jié)構(gòu)磁性納米顆粒/聚苯胺復(fù)合材料電磁波的吸收有明顯的影響。

4、⑵采用原位聚合的方法制備了膨脹石墨/聚苯胺(EG/PANI)復(fù)合材料，再將Fe3O4負(fù)載于EG/PANI表面，得到 EG/PANI/Fe3O4復(fù)合材料。通過(guò) HCl摻雜聚苯胺，研究了不同摻雜量對(duì) EG/PANI/Fe3O4復(fù)合材料吸波性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，EG/PANI/Fe3O4復(fù)合材料保持了膨脹石墨的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng) HCl摻雜濃度為0.05M、匹配厚度為2mm時(shí)，樣品的RLmin在8.64GHz處達(dá)-37dB。當(dāng)匹配厚度大