电化学法制备高密度导电聚吡咯的性能研究

系统地研究了溶剂、温度和聚合电流密度对电化学制备本征导电聚吡咯 (PPy)膜密度的影响,分别用四探针法和热失重(TG)法研究了不同密度的PPy膜的电导率和热稳定性.用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)法比较了不同密度的PPy膜的电化学性能.研究表明,在室温下,在乙氰/水(AN/H₂O, 99/1)溶液比在水溶液中容易得到高密度的PPy膜.高聚合电流密度(如10mA/cm²)可以进一步提高PPy膜的密度,用X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行了分析.在AN/H₂O(99/1)溶液中用小电流密度(0.1mA/cm²)聚合时,低温(-20℃)有利于提高PPy膜的密度;然而在高电流密度(10mA/cm²)时, 低温(-20℃)不利于提高PPy膜的密度.高密度的PPy膜(1.42g/cm³)用电流密度10mA/cm²在0℃的AN/H₂O(99/1)溶液中制得.该合成方法和常用的低温低电流密度方法制备高密度的PPy膜相比, 合成时间短,条件易实现,更利于实用化.更重要的是,高密度的PPy膜不仅具有高电导率(～220S/cm)和高热稳定性,还具有低的电化学活性.因此,高密度的PPy膜不仅是一种优异的电子导电的电极材料,而且是一种潜在的优异的防腐材料. 关键词： 聚吡咯膜 密度 电导率 热稳定性     

吸波材料研究现状及碳团簇型吸波材料设计

简要介绍了铁氧体吸波材料，手性材料，金属微粉吸波材料，导电高聚物材料，多晶铁纤维材料，纳米材料和智能隐身材料的研究和应用现状。并根据吸波材料工作原理，进行碳团簇型吸波材料实验研究，结果显示，所制样品有很好的吸波性能，在总厚度为2．11mm的情况下，在8．2～12．4GHz频带内，最大反射衰减可达-29dB，有效频宽占总带宽的100％，基本达到实用水平。     

吸波材料研究现状及碳团簇型吸波材料设计

简要介绍了铁氧体吸波材料,手性材料,金属微粉吸波材料,导电高聚物材料,多晶铁纤维材料,纳米材料和智能隐身材料的研究和应用现状.并根据吸波材料工作原理,进行碳团簇型吸波材料实验研究,结果显示,所制样品有很好的吸波性能,在总厚度为2.11 mm的情况下,在8.2～12.4 GHz频带内,最大反射衰减可达-29dB,有效频宽占总带宽的100%,基本达到实用水平.     

二次掺杂聚吡咯/聚噻吩膜的制备及其光电性能

为了研究磷酸锌二次掺杂聚吡咯/聚噻吩膜的光电及防腐蚀性能,采用直接接触氧化技术在磷酸锌溶液中制备出掺杂聚吡咯/聚噻吩,再用磷酸锌在脱掺杂聚吡咯的基础上制备出性能优良的二次掺杂聚吡咯/聚噻吩膜。采用循环伏安曲线、扫描电镜和动电位极化曲线测试了二次掺杂聚吡咯/聚噻吩/磷酸锌复合材料的微观形貌及光电性能,并与一次掺杂及未掺杂的聚吡咯/聚噻吩进行了对比。测试结果表明:不锈钢表面覆盖掺杂的聚吡咯/聚噻吩膜都有较好的光电性能,以二次掺杂聚吡咯/聚噻吩膜性能为最好。与未掺杂的聚吡咯/聚噻吩高分子膜相比,二次掺杂聚吡咯膜的腐蚀电位比纯聚苯胺膜提高了约0.989 V,自腐蚀电流降低了约2个数量级。     

基于拓扑优化设计的宽频吸波复合材料

本文基于拓扑优化方法设计并制备了一种宽频吸波复合材料,该吸波复合材料由高强玻璃纤维透波板、电阻损耗型超材料、聚氨酯泡沫和碳纤维反射板组成.仿真及测试结果表明,该吸波复合材料在2–18 GHz频段内的平板反射率均小于-12 dB.并且由于采用高强玻璃纤维及碳纤维复合材料作为面板层,聚氨酯泡沫作为芯材,因此该吸波复合材料不仅在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率,同时还具有质量轻、耐高温、耐低温、耐湿热、抗腐蚀等特点,便于实现吸波与力学性能及耐环境性能的兼容,具有一定的工程应用价值.     

聚吡咯/碳纳米管复合物的制备及电性能研究

用原位聚合法制备了聚吡咯／碳纳米管（ PPy／MWNTs）复合物．采用XRD、TGA、FT－IR、SEM、四探针测试仪和网络分析仪表征了PPy／MWNTs复合物的组成、结构、形貌和电性能．研究了不同制备条件,如质子酸及其浓度、MWNTs的质量分数（ωMWNTs ）、引发剂和单体的物质的量比（ nAPS／nPy ）和反应时间对PPy／MWNTs复合物电性能的影响．结果表明,当磷酸浓度为0．1 mol／L、nAPS／nPy为1：1、ωMWNTs等于45 wt％、反应时间12 h时,制备的PPy／MWNTs复合物的导电性和介电损耗性能最好．     

聚吡咯/碳纳米管复合物的制备及电性能研究

用原位聚合法制备了聚吡咯/碳纳米管（PPy/MWNTs）复合物。采用XRD、TGA、FT-IR、SEM、四探针测试仪和网络分析仪表征了PPy/MWNTs复合物的组成、结构、形貌和电性能。研究了不同条件,如质子酸及其浓度、引发剂和单体的物质的量比（nAPS/nPy）、MWNTs的质量分数（ωMWNTs）和反应时间对PPy/MWNTs复合物电性能的影响。结果表明,当磷酸浓度为0.1 mol/L、nAPS/nPy为1:1、ωMWNTs等于45 wt%、反应时间12 h时,制备的PPy/MWNTs复合物的导电性和介电损耗性能最好。     

四针状氧化锌/炭黑复合吸波材料吸波性能的研究

利用四针状氧化锌和炭黑为吸收剂,硅橡胶为基体,制备了一种复合吸波材料,并探究了不同含量的炭黑、四针状氧化锌以及复合材料的厚度对其吸波性能的影响。同时使用了扫描电子显微镜、矢量网络分析仪等仪器对不同质量分数的复合吸波材料样品进行微观形貌和电磁性能的表征。结果表明,在一定范围内,样品的厚度、炭黑的含量和四针状氧化锌的含量增加,会提高样品的吸波性能,当样品的厚度为2 mm,碳粉和四针状氧化锌的质量分数含量分别为8%和10%时,复合吸波材料的最小反射损耗值可以达到-14.68 dB,符合当下吸波材料轻薄宽频的发展趋势。该复合材料具有吸收剂含量低、轻薄、弹性大等优点,在电磁屏蔽领域具有潜在的应用前景。     

碳纳米管复合吸波涂层微波吸收性能的模拟计算

如何利用碳纳米管复合吸波涂层的参数进行吸波性能优化是电磁屏蔽研究的热点之一.涂层参数对吸波性能影响的研究主要停留在实验探索阶段,而碳纳米管的结构参数对吸波性能影响的研究鲜有报道.因此,从微观结构层次研究涂层参数对吸波性能的影响有重要意义.基于多壁碳纳米管的等效电路,利用碳纳米管结构参数与等效电路各元件参数的关系,研究了碳纳米管损耗微波的机理,建立了碳纳米管结构参数与微波反射率的关系式.根据此关系式,利用Matlab软件模拟计算了碳纳米管管长、管径、涂层中碳纳米管的含量以及涂层厚度对微波反射率的影响.模拟计算结果表明:涂层的微波反射率随碳纳米管含量变化的模拟曲线与实验结果符合;碳纳米管含量和厚度是影响吸收峰位置和吸收强度的重要参量,而碳纳米管直径和长度是主要影响吸收峰强度的参量.     

球磨法制备钡锌铁氧体及其结构分析和吸波性能测试

高能球磨法一出现，就成为制备纳米材料的一种重要途径．随着研究的不断深入，它不仅被广泛用来制备新金属材料，而且被用来制备非晶材料，纳米品材料以及陶瓷材料等，成为材料研究领域内一种非常重要的方法．     

Optimization of electromagnetic matching of carbonyl iron/BaTiO3 composites for microwave absorption

Microwave absorbing materials filled with BaTiO₃ and carbonyl iron (CI) particles with various weight fractions (BaTiO₃/CI particles=100/0 to 0/100) are investigated. The dielectric and magnetic properties of the absorbers can be tuned by changing the weight ratio of BaTiO₃/CI particles in the frequency range of 2-18 GHz. Numerical simulations are also performed to design a single-layer and double-layer absorber. The minimum reflection loss of the composite filled with 20 wt% BaTiO₃ and 60 wt% CI particles at 2.0 mm thickness can be reached to −42 dB at 4.1 GHz. With the weight ratio of CI particles in the composite increased, the microwave absorption peak shifted to the lower frequency region. By using a double-layer absorber structure, the microwave absorption performance of the absorber is enhanced. The result shows that the total thickness of the absorber can be reduced below 1.4 mm by using a matching layer filled with 50 wt% BaTiO₃, and an absorption layer filled with 60 wt% BaTiO₃ and 20 wt% CI particles, whereas the reflection loss below −10 dB can be obtained in the frequency range of 10.8-14.8 GHz and the minimum reflection loss of −59 dB can be obtained at 12.5 GHz.     

Electromagnetic properties and microwave absorption properties of BaTiO3-carbonyl iron composite in S and C bands

BaTiO₃ powders are prepared by sol-gel method. The carbonyl iron powder is prepared via thermal decomposition of iron pentacarbonyl. Then BaTiO₃-carbonyl iron composite with different mixture ratios was prepared using the as-prepared material. The structure, morphology, and properties of the composites are characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), and a network analyzer. The complex permittivity and reflection loss of the composites have been measured at different microwave frequencies in S- and C-bands employing vector network analyzer model PNA 3629D vector. The effect of the mass ratio of BaTiO₃/carbonyl iron on the microwave loss properties of the composites is investigated. A possible microwave absorbing mechanism of BaTiO₃-carbonyl iron composite has been proposed. The BaTiO₃-carbonyl iron composite can find applications in suppression of electromagnetic interference, and reduction of radar signature.     

四方相BaTiO3缺陷性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了BaTiO₃在四方相下的各种缺陷性质.计算结果表明,在富氧环境下,钛的中性氧空位、分肖特基缺陷2V^3-_Ti+3V²⁺_O形成能分别为最低;而当体系处在还原环境下时,氧空位逐渐成为主要缺陷,其形成能最低.由于四方相下存在较强的Ti—O键共价杂化,四方相下全肖特基缺陷V^2-_Ba关键词： 缺陷 第一性原理 3')" href="#">BaTiO₃     

横场-伊辛模型中BaTiO3的铁电行为

采用横场-伊辛模型描述了BaTiO₃中量子效应对铁电行为可能的贡献.计算显示量子效应可以明显地减少铁电体的自发极化.模型给出的理论结果与BaTiO₃的介电及极化实验结果符合较好. 关键词： 铁电性 量子效应 3')" href="#">BaTiO₃     

Optical properties of carbon nanotubes and BaTiO3 composite thin films

Multiwalled carbon nanotubes and BaTiO₃ composite films have been prepared by pulsed-laser deposition technique at room temperature and high temperature of 600℃, separately. The structures of the composite films are investigated by using scanning electron microscopy and x-ray diffraction. The optical behaviours of the samples produced at different temperatures are compared with Raman spectroscopy, and UV-visible absorption. And the observation by Z-scan technique reveals that the composite films have a larger optical nonlinearity, and the samples prepared at high temperatures have better transmittance and opposite sign imaginary part of optical third-order nonlinearity.     

表面修饰的钛酸钡的拉曼光谱

采用水热法制得表面包裹有十二烷基苯磺酸(DBS)和硬脂酸(St)的BaTiO₃纳米粒子，平均粒径均为60nm左右.拉曼光谱检测结果表明，样品的确为表面包裹有表面活性剂(DBS或St)的BaTiO₃纳米粒子集合体.与未包裹的相比，各光学声子模对应的拉曼振动模式峰均发生了蓝移.还发现不同的包裹体，所导致的蓝移值也不同.从纳米粒子的表面结构及包裹层的压力出发对此现象进行了定性解释和讨论. 关键词： 拉曼光谱 3纳米粒子')" href="#">DBS/ BaTiO₃纳米粒子 蓝移     

Co:BaTiO3/Si(100)纳米复合薄膜制备、微结构及其紫外光电子能谱研究

采用脉冲激光气相沉积(PLD)方法，在Si(100)晶面上制备了Co:BaTiO₃纳米复合薄膜.采用X射线衍射(XRD)结合透射电镜(TEM)方法研究了两种厚度Co:BaTiO₃纳米复合薄膜的晶体结构，当薄膜厚度约为30 nm时，薄膜为单一择优取向；当薄膜厚度约为100nm时，薄膜呈多晶结构.原子力显微镜(AFM)分析表明，当膜厚为30nm时，薄膜呈现明显的方形晶粒.采用紫外光电子能谱(UPS)研究了Co的价态和Co:BaTiO₃纳米复合薄     

Co:BaTiO3/Si(100)纳米复合薄膜制备、微结构及其紫外光电子能谱研究

采用脉冲激光气相沉积(PLD)方法,在Si(100)晶面上制备了Co:BaTiO₃纳米复合薄膜.采用X射线衍射(XRD)结合透射电镜(TEM)方法研究了两种厚度Co:BaTiO₃纳米复合薄膜的晶体结构,当薄膜厚度约为30 nm时,薄膜为单一择优取向;当薄膜厚度约为100nm时,薄膜呈多晶结构.原子力显微镜(AFM)分析表明,当膜厚为30nm时,薄膜呈现明显的方形晶粒.采用紫外光电子能谱(UPS)研究了Co的价态和Co:BaTiO₃纳米复合薄 关键词： 3')" href="#">BaTiO₃ 纳米复合薄膜 紫外光电子能谱     

掺铑BaTiO3单晶场致应变特性的研究

系统地研究了掺铑的BaTiO₃单晶在老化后的场致应变性能.研究发现，晶体的场 致应变随老化时间的增加而增大，在老化27天后，在300V/mm的电场下，其双向场致应变可达1.11％；在较小的测试频率下（0.01Hz）也可得到0.95％的可逆的巨大的单向场致应变，在低频范围内，晶体的单向场致应变随测试频率增大而减小；研究晶体老化后的电滞回线，发现其 形状类似于蜂腰磁滞回线.实验结果表明，对BaTiO₃单晶掺杂铑元素可以大大改 善其电致伸缩性能，可能产生新的在超大应变及非线性驱动器中的应用. 关键词： 3单晶')" href="#">BaTiO₃单晶 掺铑 场致应变 老化     

Theoretical and experimental study on the photoluminescence in BaTiO3 amorphous thin films prepared by the chemical route

A polymeric precursor method was used to synthesize BaTiO₃ amorphous thin film processed at low temperature. The luminescence spectra of BaTiO₃ amorphous thin films at room temperature revealed an intense single-emission band in the visible region. The visible emission band was found to be dependent of the thermal treatment history. Photoluminescence (PL) properties for different annealing temperatures were investigated. It was concluded that the intensity of PL is strongly dependent on both the heat treatment of the films and the presence of an inorganic disordered phase. Experimental optical absorption measurements showed the presence of a tail. These results are interpreted by the nature of these exponential optical edges and tails, associated with defects promoted by the disordered structure of the amorphous material. We discuss the nature of visible PL at room temperature in amorphous barium titanate in the light of the results of recent experimental and quantum mechanical theoretical studies. Our investigation of the electronic structure involved the use of first-principle molecular calculations to simulate the variation of the electronic structure in the barium titanate crystalline phase, which is known to have a direct band gap, and we also made an in-depth examination of amorphous barium titanate.