纳米Fe3O4/BaTiO3复合体系的微波吸收特性

研究了纳米Fe3O4和BaTiO4及其复合体系在2～18GHz频率范围内的微波吸收性能，并分析了其吸收机制以及复合组分对吸波性能的影响。研究结果表明，通过调节材料组分可调节电磁参数及吸收峰的位置，复合体系的有效吸收频带较单一材料的吸附频带变宽。单一组分的纳米Fe3O4和PaTiO3都有2个吸收峰。在复合体系中，多个吸收峰发生重叠。这2种材料的微波吸收能力随电磁波频率的变化而规律不同，当频率低于14GHz时，PaTiO3的吸收能力大于Fe3O4的吸收能力；当频率高于14GHz时，Fe3O4的吸收能力大于BaTiO3的吸收能力。因此，将这2种材料复合，产生协同效应，材料的整体吸收能办提高，有效吸收频带拓宽。当样品的厚度为2mm，Fe3O4与BaTiO3的质量比为3：2时，反射率为10dB的有效频宽可达2．7GHz；当Fe3O4与BaTiO3的质量比为2：3时，反射率为10dB的有效频宽可达4GHz。     

纳米La0.8Ba0.2MnO3/Ni粉复合体系的微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备La0.8Ba0.2MnO3 粉体,并与纳米Ni 粉按不同质量比复合,制得复合材料样品.测量样品在2～18 GHz 频率范围内的复介电常数、复磁导率并计算微波反射系数,分析不同组分对材料微波吸收性能的影响及其可能的吸收机制.研究结果表明复合体系比单一组分样品具有更好的吸收效果;当La0.8Ba0.2MnO3含量为62.5%时,材料微波吸收效果最佳;当样品厚度为2 mm 时,大于10 dB 的吸收频宽达到3.6 GHz,最大吸收峰值为24 dB;当样品厚度为1.8 mm 时,大于10 dB 的吸收频宽达到3.3 GHz,最大吸收峰值为44 dB;LaMnO3在A 位掺杂Ba2 ,其电磁性能将发生变化,再与磁性纳米Ni 粉复合,介电损耗和磁损耗的综合作用能使体系的微波吸收效能显著加强.     

尖锥八面体Fe3O4的水热合成及微波吸收性能

采用水热法,在碱性条件下,以PEG-6000与水的混合溶液为反应介质,以硫代硫酸钠氧化前驱体氢氧化亚铁制备Fe3O4晶粉.采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物结构和形貌进行表征.用微波矢量网络分析仪测试了样品在2～18 GHz微波频率范围内的复介电常数和复磁导率,计算微波反射系数,探讨材料的微波损耗机制.研究结果表明:在水热反应一定时间后,得到单分散的尖晶石型Fe3O4晶粒,颗粒呈规则的尖锥八面体形貌且表面平整;对反应为12h、厚度为2.8 mm的样品,7.1 GHz频率位置的反射系数峰值为-35 dB,小于-10dB吸收带宽为7.9 GHz;低频段(2～13 GHz)的微波吸收主要源于磁损耗兼具介电损耗,高频段(13～18GHz)的微波吸收主要源于介电损耗且磁损耗弱.尖锥微八面体Fe3O4是一种低反射率宽带微波吸收材料.     

W型Ba_(1-x)La_xCo_2Fe_(16)O_(27)的微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备镧掺杂W型钡铁氧体Ba1-xLaxCo2Fe16O27（x=0,0．1,0．2,0-3）样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、表面形貌、粒径进行表征,用微波矢量网络分析仪测试该样品在2-18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算电磁损耗角正切及得出微波反射率与频率的关系,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明：适量稀土镧掺杂能改善微波吸收性能,在x=0．2时,样品微波吸收效果最好;当样品厚度为1．90mm及x=0．2时,吸收峰值为16．2dB,10dB以上频带宽度达4．0GHz样品的微波吸收来自磁损耗和介电损耗的共同作用,磁损耗更为显著。     

Co掺杂对RGO/Fe3O4复合材料组织结构和吸波性能的影响

研究了Co掺杂对还原氧化石墨烯(RGO)/Fe3O4复合材料结构、形貌和吸波性能的影响规律.采用一步水热法分别制备RGO/Fe3O4和Co掺杂的RGO/Fe3O4复合材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱分析Co掺杂对复合材料的微观形貌、相组成及表面元素价态的影响;利用矢量网络分析仪测定两种复合材料在2～18GHz频率范围内的相对复介电常数和复磁导率,模拟计算了Co掺杂对RGO/Fe3O4复合吸波性能的影响规律.结果表明:部分Co参与了水热反应生成了CoCO3、Co3O4和Co2O3,还有部分Co以单质形式存在,其通过正负电荷吸引机制,影响Fe3+在氧化石墨烯(GO)表面的配位,使得负载在还原氧化石墨烯(RGO)表面的Fe3O4纳米颗粒部分迁移至RGO片层间;Co掺杂改善了复合材料的导电能力和磁损耗能力,使复合材料的吸波能力显著增强.反射率模拟结果表明:掺杂后与掺杂前相比,当匹配厚度d=2.00mm时,最大反射损耗提高3.44dB,有效吸收频带拓宽2.88GHz;当匹配厚度d=2.50 mm时,最大反射损耗提高8.45 dB,有效吸收频带拓宽2.73GHz.Co掺杂对RGO/Fe3O4复合材料的结构和形貌有显著影响,并有效改善复合材料的吸波性能.     

Sr/Fe掺杂LaMnO3纳米微波吸收材料的制备与表征

用溶胶-凝胶法制备A位掺Sr,B位掺Fe的纳米级LaMnO3微波吸收材料粉体,用XRD和SEM表征该材料样品的晶体结构、颗粒形貌与尺寸,测量样品的微波吸收特性和电阻率。结果表明,于800℃煅烧的样品晶体结构为钙钛矿型;颗粒形貌为棒状,长度约100 nm,直径约20 nm;电导率在半导体的电导率范围内;当样品厚度为2 mm左右、Fe含量为0.12和0.14,Sr含量为0.2时,在2~18 GHz范围内,10 dB以上吸收带宽达6.2 GHz,最大吸收峰达34 dB;样品厚度为2.21 mm时,8 dB以上吸收带宽达8.5 GHz。     

钛酸钡/还原氧化石墨烯纳米复合物的制备及其微波吸收特性

采用溶剂热法制备出BaTiO_3纳米颗粒,将不同质量的BaTiO_3纳米颗粒与氧化石墨烯(GO)进行复合,并在氩气保护下经过煅烧得到BaTiO_3/还原氧化石墨烯(BaTiO_3/RGO)纳米复合物.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段系统地表征了样品的物相结构以及表面形貌,并用矢量网络分析仪(VNA)测试样品的微波吸收特性.当制备的BaTiO_3/RGO纳米复合物中BaTiO_3的质量分数为80.9%时,纳米复合物展现了良好的微波吸收性能;当其厚度为2.0 mm时,在频率为10.48 GHz处的反射损耗达到-26.06 dB,且在9.32~11.54 GHz频段内反射损耗小于-10 dB.实验结果表明,BaTiO_3/RGO纳米复合物具有优异的电磁波吸收性能.     

Bi1-xLaxFeO3多铁体系的微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备Bi1-xLaxFeO3(x=0,0.05,0.10,0.15)粉晶样品,用X线衍射仪表征样品的晶体结构,用扫描电镜观察样品的颗粒形貌与尺寸,用微波矢量网络分析仪测试样品在2～18 GHz微波频率范围内的复介电常数、复磁导率,并计算损耗角正切及微波反射率.研究结果表明:Bi1-xLaxFeO3晶体结构为钙钛矿型,颗粒形貌为直径约200nm、长度约700nm的不规则短棒状;La的A位掺杂有利于提高体系的微波吸收性能;当样品厚度为2.6 mm,x=0.10时,吸收峰值为27.7 dB,小于-10 dB吸收带宽为3.4 GHz,该材料的电磁损耗来自介电损耗和磁损耗,但介电损耗较大.     

双壳层结构Fe_3O_4磁性纳米复合材料的合成以及微波吸收性能

Fe3O4磁性纳米颗粒具有良好的微波吸波性能,但是也有着容易被氧化、吸收频带窄等缺点.以不同粒径的Fe3O4磁性纳米颗粒为核,采用模板法制备了具有双壳层结构的Fe3O4@SiO2@SiO2纳米复合材料.不仅提高了Fe3O4磁性纳米颗粒的稳定性,引入的介电材料还可以实行阻抗匹配,改善材料的吸波性能.     

La0.8Sr0.2Mn0.86Fe0.14-xCoxO3微波吸收性能研究

用溶胶-凝胶法制备了La0.8Sr0.2Mn0.86Fe0.14-xCoxO3（x=0.01,0.02,0.03）粉晶, 用XRD表征了其晶体结构,用微波网络矢量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,根据测量数据计算了微波反射率与频率的关系曲线。研究结果表明,样品都有一个吸收峰,峰高及位置随x不同而异,其中样品La0.8Sr0.2Mn0.86Fe0.13Co0.01O3,厚度为1.80mm时,吸收峰高27.9dB,2-18GHz吸收带宽5.3GHz;厚度为2.00mm时,吸收峰高26dB, 2-18GHz吸收带宽4.9GHz。从电、磁损耗角正切看,样品既有介电损耗又有磁损耗,但介电损耗要大于磁损耗。     

PANI包覆单一铁氧体的结构和吸波性能

采用原位复合法制备了聚苯胺包覆铁氧体的复合颗粒,并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)等分析手段观测了复合颗粒的形貌、结构和性能.采用矢量网络分析仪在0.5~20 GHz频段内测试了材料的吸波性能.实验结果表明,具有核/壳结构的导电聚苯胺复合材料具有较好的吸波性能.当掺入质量分数为15%的Li0.45Zn0.1Fe2.45O4时,复合颗粒吸波性能最好,其-8 dB带宽达5 GHz,最大损耗为26.1 dB,且面密度最小为0.28 g.cm-2.     

Microwave absorption properties of SiC@SiO2@Fe3O4 hybrids in the 2–18 GHz range

To enhance the microwave absorption performance of silicon carbide nanowires (SiCNWs), SiO2 nanoshells with a thickness of approximately 2 nm and Fe3O4 nanoparticles were grown on the surface of SiCNWs to form SiC@SiO2@Fe3O4 hybrids. The microwave absorption performance of the SiC@SiO2@Fe3O4 hybrids with different thicknesses was investigated in the frequency range from 2 to 18 GHz using a free-space antenna-based system. The results indicate that SiC@SiO2@Fe3O4 hybrids exhibit improved microwave absorption. In particular, in the case of an SiC@SiO2 to iron(III) acetylacetonate mass ratio of 1:3,themicrowave absorption with an absorber of 2-mm thickness exhibited a minimum reflection loss of?39.58 dB at 12.24 GHz. With respect to the enhanced microwave absorption mechanism, the Fe3O4 nanoparticles coated on SiC@SiO2 nanowires are proposed to balance the permeability and permittivity of the materials, contributing to the microwave attenuation.     

掺杂聚苯胺复合材料吸波性能的研究

用不同的化学合成方法分别制备了PANI-DBSA,PANI-HCl粉末,并将该粉末与石蜡共混复合,制备了聚苯胺复合材料,着重研究了这两种聚苯胺的用量对复合材料的电导率、微波吸收性能的影响。结果表明,PANI-DBSA复合材料的电导率突变较PANI-HCl复合材料早,在相同质量分数（小于70%）下,微波吸收能力均优于PANI-HCl复合物。     

MWNTs/掺溴聚苯胺复合材料导电性能研究

用化学氧化法和溴蒸气掺杂合成掺溴聚苯胺,通过机械共混制备MWNTs/PANI和MWNTs/掺溴PANI复合材料.复合材料表现出良好的导电性能,电导率达5～10 S·m~(-1),接近纯MWNTs的电导率.采用红外光谱、热重分析、紫外可见光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱研究MWNTs/掺溴PANI复合材料的导电性能和导电机理.研究表明,MWNTs和被掺杂的掺溴PANI通过π-π和p-π共轭作用形成电子转移复合物,组成了一个个独立导电单元,在复合材料的导电体系中起主要作用,随着导电单元数量增加至相互接触,形成导电网络,复合材料的电导率达到最大值.     

聚氨酯泡沫复合材料的制备及其吸波性能研究

以聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯为主要原料,水为发泡剂,经过预聚和发泡合成了聚氨酯泡沫材料,并采用两种不同的工艺在其中掺杂碳纳米管,制备成复合吸波材料.采用数字化矢量网络分析仪(Agilent 8722ET型)在5～18 GHz频段范围内对该材料的微波吸收性能进行了测试.结果表明:掺杂了碳纳米管的聚氨酯复合泡沫材料在11～17 GHz频段内具有良好的微波吸收效果,并且吸波强度随着碳纳米管掺杂比例的增加而增大.     

Complex conductivity and permittivity of single wall carbon nanotubes/polymer composite at microwave frequencies:A theoretical estimation

Based on an equivalent resistance-capacitance network, the complex conductivity and the relative complex permittivity of single wall carbon nanotubes （SWNTs）/polymer composite are theoretically investigated in the frequency range of 0.30-18 GHz using the logarithmic rule. Both the real and imaginary parts of the permittivities of SWNTs and polymer are considered in detail. The calculated complex permittivity spectra of SWNTs/poly（ethyl methacrylate） composite films are in good agreement with the available experimental data. The influences of SWNTs concentration on both the complex conductivity and the dielectric loss tangent of the composite are presented in the microwave frequency range. A linear relationship between microwave conductivity and frequency is found.     

钼-钴氧化物中空纳米球/石墨烯复合结构的制备及其电磁性能

利用溶剂热结合煅烧法合成了空心球状的四氧化三钴和钼酸钴的复合氧化物纳米材料（Co₃O₄-CoMoO₄）,将其作为磁损耗材料,与石墨烯复合后进行了电磁性能测试,结果显示:复合后的材料具有更好的电磁波吸收能力,在2 mm时最小反射损耗值为?23.45 dB;吸收带宽为2.55 GHz;其有望成为一类具有“薄、强、轻、宽”优异特性的新型吸波材料．