羰基铁的球磨改性及性能研究

采用行星式球磨机制备了片状羰基铁,研究了配料比、球磨时间对羰基铁形貌、电磁参数及吸波性能的影响.结果表明:研磨后的羰基铁颗粒主要呈片状和针状分布,稳定的羰基铁片状结构出现在球料比(质量比)25∶1,球磨时间12 h处.通过软件模拟发现,其对应的最大反射率在2~18 GHz内达到-62 d B,小于-10 d B的有效吸收频段达到9.2 GHz.     

扁平化Fe-Si-Al合金粉末的磁特性

采用砂磨工艺对水雾化Fe-Si-Al合金粉末进行扁平化处理,分别采用扫描电镜、红外吸收光谱表征样品结构,用振动样品磁强计测试静磁参数,并在2~18 GHz范围内测试复数磁导率.结果表明,砂磨处理时间增加,粉末的扁平率增大;粉末表面存在偶联剂包覆层,饱和磁化强度增大、矫顽力降低;微波特性方面,材料在测试频率范围内具有良好的频率响应特性,随着扁平率增大,样品在同频率下的复数磁导率实部和虚部均相应提高,自然共振频率向高频移动.     

稀土氧化物Nd2O3填充碳纳米管的微波吸收性能

通过湿化学法制备了稀土氧化物Nd2O3填充碳纳米管.高分辨透射电镜观测到纳米颗粒在碳纳米管内以纳米晶粒形态存在,并呈准连续状态分布.充填碳纳米管的Nd2O3的纳米颗粒提高了材料的磁损耗.采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了样品在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率.依据传输线理论计算了材料的反射率(R)、匹配频率(fm)及匹配厚度(dm),结果表明,与未填充碳管相比,Nd2O3填充碳纳米管的相对介电常数虚部ε″减小,相对磁导率虚部μ″和磁损耗正切tanδm增大.当匹配厚度为3.0mm时,稀土氧化填充碳管在3.0GHz处吸收最强,其反射率峰值为-9.09dB,低于-5dB的频宽达0.77GHz.随着吸收层厚度的增加,Nd2O3填充碳纳米管的吸收峰向低频移动,吸收层在S波段具有较好的吸收效果.     

羰基铁粉形貌对吸波性能的影响

由于羰基铁粉具有温度稳定性好、吸收频带宽、可设计性强等优点,从而得到了广泛的研究与应用。对两种参数基本一致,但形貌各异的羰基铁粉(球状和树枝状)进行了电磁吸波性能测试,用以研究形貌对羰基铁粉电磁吸波性能的影响。实验结果表明,形貌对羰基铁粉的电磁吸波性能有非常大的影响。相比于球状羰基铁粉,树枝状羰基铁粉的最大反射损耗增加了94%,达到-47.14dB。同时,对应于最大反射损耗的频率从球状羰基铁粉的11.88GHz移动到树枝状羰基铁粉的6.44GHz。这是因为树枝状形貌有利于形成不连续网络、增加对入射微波的漫反射、还可以带来更多的界面电荷极化,从而增强对电磁波的吸收强度。此外,本研究表明各向异性结构是提高介电常数和介电损耗获得轻质宽带吸波剂的有效途径。     

烧结温度度对Ba4．2（Sm0.8Nd0.17Bi0.03）9．2Ti18O54微波介电性能的影响

研究了烧结温度对掺质量分数为0.5%的TiO2的Ba4.2(Sm0.8Nd0.17Bi0.03)9.2Ti18O54(简称BSNBT)陶瓷材料微观结构及其微波介电性能的影响.采用XRD,场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和EPMA分析了陶瓷材料的微观结构.结果表明,当烧结温度高于1 340℃时陶瓷样品中出现第二相BaTi4O9.随着烧结温度的升高,材料的介电常数rε和Qf值(品质因数和谐振频率的乘积)先增大后减小,谐振频率温度系数逐渐增大.当烧结温度为1 340℃时,rε和Qf值均达到最大,rε=80.5,Qf=9 009 GHz(在3.5 GHz下),此时谐振频率温度系数fτ=6.5×10-6/℃.     

旋转喷镀法制备GHz高磁导率NiZn铁氧体膜

用自研设备将加压的反应溶液Fe2 Cl2( Fe3 Cl3) NiCl2 ZnCl2和缓冲溶液CH3COONH4以一定流量同时喷镀在90℃转盘上的玻璃衬底上以单质氧为氧化剂生成了厚度1～2 μm的NiZn铁氧体薄膜.X射线衍射数据表明制备的NiZn铁氧体薄膜具有尖晶石结构.氧化液pH值等于8.8时制备的薄膜的组成是Ni0.25Zn0.09Fe2.66O4,有313 kA/m的大的饱和磁化强度和692.5 A/m的低的矫顽力.在0.1 GHz到3.5 GHz频率范围内用Agilent 8722ES矢量网络分析仪通过短路微带线微扰法测量了薄膜的复数磁导率.薄膜的复磁导率的实部μ'r在0.5 GHz为36.1,虚部μ"r在0.8 GHz达最大值55.5.磁导率虚部值在0.5～2 GHz频率范围大于20,制备的薄膜将可以应用于微波频段的电磁干扰抑制器.     

复合型雷达吸波材料

研制了一种由羰基铁粉和导电聚苯胺(PAn)复合而成的新型宽频带雷达吸波材料.通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析其微观组成是羰基铁粉表面包覆聚苯胺;复合吸收剂0.9mm单层吸波涂层在6～18GHz范围内吸收量达5dB.通过设计还可以进一步拓宽频带和增强吸收.这种材料重量较轻、耐腐蚀、频带宽,有望开发成为实用吸波材料.     

ZnO:Co粉体的制备及其电磁性能研究

目的 制备ZnO:Co粉体,并研究了不同Co掺杂浓度对ZnO:Co电磁特性的影响.方法 采用溶胶.凝胶法制备了ZnO:Co粉体,应用XRD,SEM等手段对产物进行了表征,用波导法测试了ZnO:Co粉体在x波段(8.2GHz～12.4GHz)的电磁参数.结果 各样品均为六方晶系纤锌矿结构的球状颗粒,当掺Co摩尔分数为5%时出现了微量的ZnCo_2O_4,XRD中3个主衍射峰对应的晶面间距随着掺杂浓度的增大而减小.从平均值的角度来看,各组样品具有较大的磁损耗,随着掺杂浓度的增大,ZnO:Co的介电参数(ε',ε"和tanδ_e)减小,而磁参数(μ',"μ和tanδ_u)先增大后减小.结论 此工艺条件下制备的ZnO:Co属于电磁损耗型微波吸收材料.     

W型锶铁氧体/片状Co微晶双层吸波涂层特性

水热法合成片状Co微晶材料,其在2~18GHz频段具有高介电常数和大的介电损耗.将片状Co微晶与W型锶铁氧体构成阻抗渐变的双层吸波涂层,对在2~18GHz频段其反射损耗随着各层厚度的变化关系进行表征.结果表明,双层吸波涂层具有涂层薄、吸收强和频带宽特性.如:当钴涂层和W型锶铁氧体涂层的厚度分别为0.8、1.2 mm时,最大反射损耗达到-50dB;反射损耗小于-8dB时的频带为8.64~12.08GHz.     

烧结温度对Ba4.2(Sm0.8Nd0.17Bi0.03)9.2Ti18O54微波介电性能的影响

研究了烧结温度对掺质量分数为0.5 % 的TiO2的Ba4.2(Sm0.8Nd0.17Bi0.03)9.2Ti18O54(简称BSNBT)陶瓷材料微观结构及其微波介电性能的影响.采用XRD,场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和EPMA分析了陶瓷材料的微观结构.结果表明,当烧结温度高于1 340 ℃时陶瓷样品中出现第二相BaTi4O9.随着烧结温度的升高,材料的介电常数εr和Qf值(品质因数和谐振频率的乘积)先增大后减小,谐振频率温度系数逐渐增大.当烧结温度为1 340 ℃时,εr和Qf值均达到最大,εr=80.5,Qf=9 009 GHz(在3.5 GHz下),此时谐振频率温度系数τf=6.5×10-6/℃.     

吸波材料地雷壳体防远距离雷达探测特性

为降低雷场的雷达侦察发现概率,提高地雷的障碍效果和生存能力,研究了微波吸收材料新型地雷壳体以提高防雷达探测性能,讨论了地雷目标雷达散射特性。当微波从壳体顶部或正侧面照射时,雷达散射截面(RCS)较强。采用羰基铁和铝合金粉为吸收剂设计和制作了微波吸收材料,在2~18GHz频率内的微波吸收衰减超过10dB。选用不锈钢纤维和羰基铁粉并采用注塑工艺制作了具有电磁屏蔽和微波吸收性能的地雷壳体样品。合成孔径雷达(SAR)探测实验结果表明:当微波从壳体顶部或正侧面照射时,RCS在8~12GHz频率内的微波衰减达到10dB。     

碳纳米管的微波介电特性

在2~18GHz频率范围内研究了多壁碳纳米管的微波介电特性.结果表明:在这一范围内其复介电常量和介电损耗较大,具有较强的宽频带微波吸收能力。多壁碳纳米管与石蜡复合体的复介电常量的实部ε′在测量范围内随频率增加而减小,具有明显的频响特性;ε′和介电损耗角正切tanδ随碳纳米管含量的增加而增大,可以通过含量进行调节选用。ε′与碳纳米管体积分数v之间符合二次函数关系(ε′=Av2 Bv C),电矩转向的弛豫型极化是碳纳米管吸收损耗微波的主要原因。     

纳米铁粉燃烧特性研究

通过对粒径为50,100,500和20×10~3nm铁粉的比表面积实验(BET法)、燃烧热值实验和热分析实验,得到不同粒径铁粉的表面微观结构、燃烧热值和失重曲线,分析粒径对比表面积、燃烧热值的影响,研究不同粒径铁粉在10,20,30和40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和动力学参数.结果表明:粒径减小,铁粉比表面积和燃烧热值均增大,当粒径为50 nm时,燃烧热值最高,其值为6 792.1 J/g.粒径增大,着火点温度、最高燃烧速率对应温度、燃尽温度升高,燃尽时间延长;升温速率增大,相同粒径铁粉的着火温度、最大燃烧速率对应的温度和燃尽温度升高,纳米铁粉的最大燃烧速率增大,而微米铁粉的最大燃烧速率减小.随着粒径和升温速率的增大,活化能和指前因子都增大且存在互补偿效应.     

高磁导率下FexCo1-x金属基复合材料的制备

用羰基热分解法制备了FexCol-x金属基复合材料，并用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器分析了复合材料的组成和微观结构,用Angilent8722ES矢量网络分析仪测试了复合材料的电，磁性能，研究表明，反应温度，有机溶剂和反应物的比例是很到好的电磁参数的关键因素，实验证明当Fe含量（占Fe-Co合金的原子质量比）即x=0.43时，复合材料在2GHz时复数磁导率μ′和μ″分别为5.32和2.52。     

预烧温度对用共沉淀法制备的高导锰锌铁氧体微结构和磁性能的影响

采用化学共沉淀法由锰锌铁氧体废料制备高导锰锌铁氧体,用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面分析(BET)等表征手段,分析预烧温度对样品微观结构及磁性能的影响。研究结果表明:随着预烧温度的升高,粉料比表面积减小,晶粒逐渐变大,晶形趋于完整;样环的初始磁导率随着预烧温度的升高先增大后减小;共沉淀粉料的最佳预烧温度为850℃,此时预烧粉晶形完整,颗粒粒径均匀一致,预烧样品经过气氛烧结后,可获得初始磁导率μi为13 000的铁氧体。     

碳纳米管的化学镀铁钴和电磁参数研究

基于化学镀方法将CoB和FeB二元合金包覆在多壁碳纳米管模板上,制备了一种新的一维纳米复合材料.将JEM-2010透射电子显微镜显示多壁碳管的外径从13 nm增加到35 nm,能量色散X分析仪也表明碳管的表面镀覆了铁磁性纳米金属颗粒.用Angilent8722ES矢量网络分析仪在2～18 GHz测试了复合材料的动态电磁参数,在2 GHz时,铁包覆碳纳米管复合材料的复介电常数的实部ε′和虚部系数ε″分别为23.90和14.31,在2 GHz时复磁导率的实部μ′和虚部μ″分别为2.64和1.63,而钴包覆碳纳米管复合材料的ε′,ε″,μ′和μ″分别为12.00,2.04,1.28 和0.39.在低频处复合材料的磁导率和磁损耗相对于纯碳管有明显的增加.这种电磁特性可以应用于微波吸收材料.     

xCaTiO_3-(1-x)LaAlO_3陶瓷微波介电性能的研究

采用传统固相反应法制备x Ca Ti O3-(1-x)La Al O3(0.55≤x≤0.69)(CTLA)陶瓷,研究CTLA陶瓷的物相,微观结构及微波介电性能.结果表明,烧结温度在1 400℃时,陶瓷的微波性能最佳,介电常数在35~47之间,Q×f≥35 000 GHz.随着Ca Ti O3含量的增大,频率温度系数趋零,当x=0.67时,陶瓷具有最佳的微波性能:εr=45,Q×f=36 684 GHz,τf=6.02×10-6/℃.1     

基于S参数的极化独立metamaterial的透射性质及有效电磁参数

提出了一种极化独立的工作在微波频段的metamaterial。这种metamaterial是由"渔网"结构的金属片印在电介质基板两表面构成的。采用有限元法模拟厚度为2 535μm的一维metamaterial平板的S参数(散射参数)的振幅和相位。根据S参数可获得metamaterial的内在性质(有效介电常数ε和磁导率μ)。此结构在10.85 GHz到11.45 GHz频段显现"双负"现象。这种负折射metamaterial在11.34 GHz时具有较高的透射(-0.27 dB)和较低的反射(-30.70 dB)。品质因数在10.96GHz时达到最大值为22.5。折射率为-1时品质因数为15.5。     

羰基铁粉的C含量对磁流变弹性体磁流变效应的影响

磁流变弹性体是磁流变液的一种固体模拟,目前的磁流变弹性体普遍存在磁流变效应不高的问题,限制了它在工程上的应用。针对羰基铁粉中C元素含量对羰基铁粉最大磁导率的影响,从而研究羰基铁粉C含量对磁流变弹性体磁流变效应的影响。采用硅橡胶为基体和具有不同C含量的羰基铁粉制备同组分磁流变弹性体,通过改进的动态机械分析仪来测试所制备样品的磁致模量,最后的实验数据分析结果表明,羰基铁粉的C含量越低,所制备的磁流变弹性体的磁流变效应越高。     

微波水热法合成Eu3+掺杂的SrMoO4红色荧光粉

采用微波水热的方法在中性水溶液中合成平均长6μm、中间宽4μm的梭子形SrMoO4基体材料,并研究反应物浓度和Eu3+的掺杂量(摩尔分数3.75%～30%)及EG/H2O体积比等条件对合成的SrMoO4粉体形貌的影响。结果表明:随着Eu3+浓度的增加,形貌向片状结构转变。另外,在掺杂7.5%Eu3+时,采用加入乙二醇(EG)的方法,抑制了片状结构的生成。随着EG比例的增加,颗粒分布趋向均匀,粒径逐渐变小。当EG与H2O体积比为4∶1时,得到了分布均匀、长约0.8μm的梭子状SrMoO4∶Eu3+粉体。荧光光谱分析结果表明,梭子状SrMoO4∶Eu3+(7.5%)粉体能够被近紫外(395 nm)或者蓝光(463 nm)有效地激发,从而发射波长为614 nm的红光。