ZnO/Gd2O3复合中空微球的制备及其电磁性能研究

以水热法一步合成的C/ZnO微球为基材,通过煅烧处理得到ZnO中空多孔微球,随后利用尿素均相沉积方法及煅烧处理成功制备了ZnO/Gd₂O₃复合吸波材料。通过对样品的形貌、组成、磁性能与电磁特性的表征,讨论了调控尿素的加入量对产物吸波性能的影响,同时,探讨了该复合体系的吸波机理。结果显示,将磁性Gd₂O₃与介电损耗型ZnO相结合设计异质结构,磁损耗的引入能改善阻抗匹配特性。由于双重损耗机制、异质结构和中空多孔结构的协同作用,ZnO/Gd₂O₃展示了高效的电磁波吸收能力。磁导率和匹配特性随着Gd₂O₃含量的增加而增大,而高介电常数和衰减特性随着Gd₂O₃含量的增加而减小。当尿素的加入量为0.5 g时,所得ZnO/Gd₂O₃-2展示出优良的宽带、高吸收特性,当匹配厚度为3.5 mm时,对应有效吸收带宽为7.08 GHz,其最大吸收为...     

膨胀石墨/聚苯胺/Fe_3O_4复合材料的制备及吸波性能

采用原位聚合方法制备了膨胀石墨/聚苯胺(EG/PANI)复合材料,将Fe_3O_4负载于EG/PANI表面,得到具有电磁吸收性能的EG/PANI/Fe_3O_4复合材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、成分和吸波性能进行了研究.吸波性能分析结果表明,当掺杂浓度为0.05 mol/L,匹配厚度d=2 mm时,样品的最小反射损耗(RLmin)在8.64 GHz处达到-37 dB.随着掺杂浓度的增加,最小反射损耗峰向低频移动,对应的匹配厚度逐渐变厚.材料的介电弛豫极化、涡流损耗及λ/4模型的干涉相消现象出现的双峰,使EG/PANI/Fe_3O_4复合材料在电磁波吸收领域有一定的应用前景.     

多孔羰基铁/CoFe2O4/聚苯胺复合材料的制备及吸波机理

通过金属点蚀技术制备了表面多孔形貌的羰基铁粉（PCIP）,并采用共沉淀及原位聚合方法,将CoFe₂O₄与聚苯胺（PANI）负载于多孔羰基铁表面,得到具有电磁吸收性能的PCIP/CoFe₂O₄/PANI复合材料.通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）及矢量网络分析仪（VNA）等对复合材料的形貌、成分和吸波性能进行了研究.结果表明,CoFe₂O₄/PANI团聚于PCIP表面,显著提升了复合材料电损耗能力,促进了低频电磁波的1/4波长干涉相消.当苯胺添加量为0.5 mL,复合材料在频率为5.7 GHz时,反射损耗达到-22.9 dB,低频吸波性能得到大幅提升.利用1/4波长干涉相消理论及电磁波界面反射模型对复合材料低频吸波性能提升的内在原因进行了分析.     

聚芳醚酮基复合吸波材料的制备及性能

以磁性多孔碳(WPC/MNPs-80)作为吸波剂材料, 通过溶液共混方式将其与聚芳醚酮复合, 制备了聚芳醚酮基复合吸波材料(6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80). 为了通过溶液共混的方式制备复合材料并避免成膜过程中吸波剂的沉降问题, 设计合成了含有氨基与六氟异丙基的可溶性可交联型聚芳醚酮(6F-PAEK-NH₂). 结果表明, 在交联剂作用下形成的交联结构不仅避免了吸波剂粒子沉降, 而且还赋予了材料优异的耐热性能和力学性能. 此外, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80还具有优异的吸波性能, 当复合膜厚度为1.4 mm时, 最大反射损耗达到了-33 dB, 损耗超过-10 dB的频带宽度达到4.8 GHz; 当复合膜厚度为1.8 mm时, 最大反射损耗为-44.5 dB, 损耗超过-10 dB的频带宽度达到3.1 GHz.因此, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80是一种综合性能优异的电磁波吸收材料.     

Fe_3O_4空心球/石墨烯复合吸波材料的制备及其性能

利用化学法制备氧化石墨烯(GO)与石墨烯(RGO),然后以水热法制备Fe3O4空心球/RGO复合吸波材料。XRD测试结果表明成功合成了具有立方结构的Fe3O4;SEM,TEM分析结果表明复合材料结构分布均匀,粒径约为100 nm。测试了材料在2~18 GHz波段的电磁参数,模拟计算了材料的反射率,结果显示复合材料的吸波性能比RGO有明显提升。当匹配厚度为7 mm时,复合材料具有两个吸收峰:在5.5 GHz处吸收峰为–9.5 d B,在16.5GHz处出现最大吸收峰–36 d B。     

NaYF4:Yb,Er/Tm上转换荧光纳米材料的合成、修饰及应用*

上转换荧光纳米材料NaYF4:Yb,Er/Tm因具有独特的上转换发光性能,在固体激光器、三维立体演示、红外成像等很多方面都有着重要的应用。近年来,NaYF4:Yb,Er/Tm上转换纳米颗粒作为荧光标记物用于生物标记引起了研究者的浓厚兴趣。合成出高质量、高荧光性能的NaYF4:Yb,Er/Tm上转换纳米颗粒是使之能够在生物医学等领域广泛应用的前提条件。本文针对NaYF4:Yb,Er/Tm上转换荧光纳米颗粒的合成方法、表面修饰以及生物应用等方面的研究进展进行综述。     

ZnO纳米颗粒锚定的亚微米碳纤维的制备及其吸波性能

使用静电纺丝技术结合水热法制备了表面锚定ZnO纳米颗粒的亚微米碳纤维（ZnO/SDCFs）复合物,并详细研究了反应溶液的pH值对复合物的结构、组成、电磁特性和吸波性能的影响。结果显示,随着pH值的升高,ZnO的含量增加,介电常数、介电损耗以及电磁衰减能力均下降,但阻抗匹配程度提高。相比于纯碳纤维,所有ZnO/SDCFs复合物的吸波性能均得到不同程度的加强。其中,pH值等于8时所制备的ZnO/SDCFs-8复合物拥有最好的吸波性能,主要归因于电磁衰减能力和阻抗匹配间的更好平衡。当ZnO/SDCFs-8的填充量仅为2.5%（质量分数）、厚度为1.7 mm时,相应吸波涂层的最小反射损耗达到-44.1 dB,低于-10 dB的有效吸收带宽为6.1 GHz,频率范围为11.9~18 GHz;当厚度为3.0 mm时,有效吸收带宽可提高到11.8 GHz（6.2~18 GHz）。     

羰基铁-聚苯胺复合吸波材料的制备及性能

为提高材料在低频段下的吸波性能,采用化学氧化聚合法和物理共混法制备聚苯胺和羰基铁一聚苯胺复合材料。通过X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT—IR）、矢量网络分析（PNA）等测试手段对材料的物相和性能进行了表征和分析。结果表明：在0～6GHz,羰基铁一聚苯胺复合材料的吸波性能较纯羰基铁有了很大提高,而且其吸收峰向低频区移动,当导电聚苯胺的质量分数为0．06时,其吸波性能最佳,最大吸收峰值为-39．1dB,-10dB以下频宽为1639MHz。     

铁酸镍/碳复合中空多壳层结构的制备及吸波性能

采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe₂O₄)材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe₂O₄颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiFe₂O₄/C复合吸波材料;考察了其电磁参数,计算了其吸波性能,分析了不同复合结构对性能的影响.结果表明,中空多壳层结构能够显著降低材料的密度,而碳薄层不仅能够改善其阻抗匹配性,而且提升了材料的反射损耗性能.其中,双壳层NiFe₂O₄/C复合物的吸波性能最佳,当样品厚度为3.5 mm时,材料在8.44 GHz处反射损失最小,为-32.35 dB;当样品厚度为2.0 mm时,材料在14.01～17.69 GHz范围内反射损耗小于-10 d B,有效吸收频宽为3.68 GHz.这些优异性能主要源于独特的中空多壳层结构增加了电磁波多次反射/散射的概率,提供了更多的界面极化,实现了电磁波的快速...     

基于Li_(0.35)Zn_(0.3)Fe_(2.35)O_4和碳纳米纤维双层吸波体的结构设计与吸收性能研究

通过静电纺丝技术和热处理制备了Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维和碳纳米纤维,并将它们各自均匀分散在硅橡胶基质中,测量了相应复合体在2~18 GHz频率范围内的相对复介电常数和复磁导率,并根据传输线理论评估了由它们所构成的单层和双层结构吸波体的微波吸收特性。结果显示由于Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维与碳纳米纤维的电磁特性的有机结合,双层吸波体的微波吸收性能明显优于同厚度的单层吸波体。当以厚为1.8 mm的Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维/硅橡胶复合体为吸收层和厚为0.2mm的碳纳米纤维/硅橡胶复合体为匹配层时,双层吸波体的反射率在13.9 GHz达到一个最小值-47.8 dB,反射率低于-10 dB的吸收带宽为8.8 GHz,频率范围为9.2~18 GHz,反射率小于-20 dB的频率范围为11.5~18 GHz,带宽为6.5 GHz,覆盖整个Ku波段。优化设计的双层吸波体有望作为一种轻质高效的Ku波段微波吸收材料。     

PI/PANI复合材料的制备与表征

以纳米聚苯胺为电磁波的吸收剂,高强度、耐高温的聚酰亚胺为基体设计与制备了高强度、耐热、质轻、薄和吸收宽的新型纳米复合吸波材料.利用微乳液法,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂,以过硫酸铵(APS)为氧化剂合成了纳米级聚苯胺(PANI).在此基础上,以PANI的NMP溶液为均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)的聚合场所,室温下,原位聚合出PANI/聚酰胺酸(PAA)复合材料,再经过亚胺化制备出了PANI/PI复合材料.利用XRD表征了聚合物的结晶形态.红外光谱表征了中间体和聚合物.利用场发射扫描电镜发现PANI/PI复合材料呈现海岛结构,PANI像岛屿一样分散在PI的连续相中,两种材料复合并没有破坏各自的结晶形态.利用数字电桥和自制电极表征了不同含量复合材料的损耗性能,当聚苯胺加到3.4%以上时,复合材料的损耗因数提高了,并且随着频率的增大损耗因数直线增大.     

花状Zn-MOF衍生碳@MoS2复合材料制备及吸波性能

采用Zn-MOF(MOF为金属有机骨架)制备纳米多孔碳材料,通过自组装法将多孔碳与花状MoS₂结合,制备出具有规整有序结构的花状Zn-MOF衍生碳@MoS₂复合吸波材料。基于Zn-MOF衍生纳米多孔碳的高孔隙率、大比表面积,MoS₂的花状结构引起的电磁波多次反射和散射,以及MoS₂和Zn-MOF衍生碳之间存在的强极化效应、良好的阻抗匹配和协同作用,Zn-MOF衍生碳@MoS₂在频率为9.28 GHz时的最佳反射损耗达到-49.68 dB,表现出优异的电磁波吸收性能。     

La1-xSrxMn1-yFeyO3微波吸收特性研究

采用溶胶-凝胶法制备La1-xSrxMn1-yFeyO3（x=0．15，0．20，0．23；y=0．10，0．12，0．14，0．16），用HP8722型微波网络矢量分析仪测定样品在频率2-18GHz的电磁波吸收特性。发现Sr和Fe含量的改变都会影响体系的吸波性能，经测试得到x=0．2，y=0．14时的吸波特性最好。对于La1-xSr0.2Mn0.86Fe0.14O3，在涂层厚度为2mm时，有两个吸收峰，最大峰值达到了37dB，10dB以上的带宽达到了6．2GHz，在2-12．5GHz频率段微波吸收主要以介电损耗为主，在12．5GHz附近介电损耗和磁损耗发生突变，在12．5-18GHz频率段微波主要以磁损耗为主，电阻率在室温时处在半导体范围内，对吸波有利。     

Yb3+掺杂浓度对LaF3晶相及其上转换光谱的影响

LaF3微米晶的晶相(斜方相和六角相)及其上转换发光光谱可以通过精确调节Yb3+的摩尔掺杂浓度来控制。利用简单的水热法合成了Yb3+和Tm3+共掺杂的LaF3,YF3和NaYF4三种不同基质的氟化物纳米晶。XRD分析表明,当Tm3+的掺杂浓度不变,仅Yb3+的摩尔掺杂浓度从10%提高到20%,就可以使基质结构由六角相过渡到斜方相。实验结果表明,具有较大离子半径的稀土离子由于增强的偶极化率,更容易使电子云产生畸变,有利于基质斜方相结构的形成。     

CoFe2O4及其膨胀石墨复合物的制备与电磁性能

通过超声-共沉淀技术合成了CoFe₂O₄(CF)及CoFe₂O₄/膨胀石墨复合物(CF/EG), 并表征了样品的微观结构、形貌、热稳定性和电磁性能.结果表明, CF的磁性能受沉淀剂类型和烧结温度等因素的影响, CF/EG复合物具有良好的导电性、磁性和电磁波吸收性能.EG与CF质量比为0.8的CF/EG复合物和石蜡制成的2.0 mm涂层(质量比1:2)在13.52 GHz处的最小反射损耗为-16.08 dB, 有效带宽达6.6 GHz, 在10~18 GHz频段表现出良好的电磁波吸收性能.复合物的吸波性能主要来自于膨胀石墨的电导损耗和介电损耗、钴铁氧体的磁损耗、组分间的界面弛豫作用及协同效应.     

锂锌铁氧体微纳米纤维的电纺制备及吸波性能

采用静电纺丝技术结合后续热处理制备了尖晶石型Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄微纳米纤维. 利用差示扫描量热(DSC)-热重分析(TGA)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了煅烧温度(700, 800, 900, 1000 ℃)对产物物相和形貌的影响; 利用矢量网络分析仪分析了纤维状产物的吸波性能. 研究结果表明, Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄在700 ℃及以上温度煅烧后可生成单一尖晶石结构. 随着煅烧温度的升高, 产物依次呈现出微纳米纤维状、 三维网络状、 竹节状和颗粒状的微观形貌. 随着匹配厚度增加, 微纳米纤维状Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄的最低反射率向低频移动, 在8 GHz以下的最佳匹配厚度为6 mm, 在此厚度下吸波性能优良, 最低反射率为-26 dB, 对应的吸收频率为5.0 GHz, 低于-10 dB的吸收频带为4.0~8.0 GHz, 带宽为4 GHz.     

橡胶吸波材料的研究进展

现代社会的发展带来了严重的电磁辐射和电磁污染的问题。吸波材料能够吸收微波的能量,减少反射,可以广泛地应用在抗电子干扰、电磁兼容、安全信息保密、人体安全防护等许多方面。理想的吸波材料应该具有吸收强、频段宽、质量轻等特点。橡胶为基体的吸波材料除了能有效耗散微波能量之外,还因其柔软、易剪裁、粘附性好的特点,在布置作结构复杂器件或腔体内部的吸波层时更有优势。本文介绍了吸波材料设计的基本原理,回顾了各类型橡胶吸波材料的特性,探讨了吸波剂种类和用量、吸波材料结构设计以及环境因素对橡胶吸波材料性能的影响,并对橡胶吸波材料未来的研究方向作出了展望。     

基于Li0.35Zn0.3Fe2.35O4和碳纳米纤维双层吸波体的结构设计与吸收性能研究

通过静电纺丝技术和热处理制备了Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄纳米纤维和碳纳米纤维,并将它们各自均匀分散在硅橡胶基质中,测量了相应复合体在2~18GHz频率范围内的相对复介电常数和复磁导率,并根据传输线理论评估了由它们所构成的单层和双层结构吸波体的微波吸收特性。结果显示由于Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄纳米纤维与碳纳米纤维的电磁特性的有机结合,双层吸波体的微波吸收性能明显优于同厚度的单层吸波体。当以厚为1.8mm的Li_0.35Zn_0.3Fe_2.35O₄纳米纤维/硅橡胶复合体为吸收层和厚为0.2mm的碳纳米纤维/硅橡胶复合体为匹配层时,双层吸波体的反射率在13.9GHz达到一个最小值-47.8dB,反射率低于-10dB的吸收带宽为8.8GHz,频率范围为9.2~18GHz,反射率小于-20dB的频率范围为11.5~18GHz,带宽为6.5GHz,覆盖整个Ku波段。优化设计的双层吸波体有望作为一种轻质高效的Ku波段微波吸收材料。     

片状镍粉填充树脂基和石蜡基复合材料的微波电磁特性

以微米镍粉作为原料,采用湿法研磨法制备了片状镍粉,将其作为填料用于制备树脂基导电复合材料和石蜡基复合材料;测定了树脂基复合材料的电磁屏蔽性能与镍粉含量的关系,同时考察了片状镍粉/石蜡复合材料的吸波性能.结果表明,复合材料电磁屏蔽性能(SE)随着填料含量的增加而提高;厚度为5 mm的片状镍粉/石蜡复合材料在2 GHz附近的最小反射率可达-27 dB.这表明所制备的片状镍粉在电磁屏蔽及吸波领域具有很好的应用前景.     

化学镀镍-钴合金碳纳米管/聚吡咯复合材料的微波吸收性能研究

采用化学镀法在碳纳米管表面均匀地镀覆了磁性镍-钴合金层及采用原位法制备了化学镀镍-钴合金碳纳米管/聚吡咯复合吸波材料。采用XRD、TEM、SEM、FT IR及振动样品磁强计等对碳纳米管镀镍-钴合金层的形貌、微结构与磁性能进行了分析,还采用网络矢量分析仪对该复合材料在3~6 GHz频段内的吸波性能进行了研究。结果表明,镍-钴合金层连续、均匀、完整地包覆在碳纳米管表面,化学镀后镀层呈非晶态。通过在碳纳米管表面镀上磁性金属镍-钴合金层可提升碳纳米管/聚吡咯复合材料的吸波性能,其复合材料最大反射率为-20d B。