铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理研究

深入探讨了铁磁性金属填充碳纳米管的微波吸收机理,对铁纳米粒子填充碳纳米管的微波吸收特性进行了数值模拟,计算了其自然共振频率,模拟结果与实验数据相吻合理论上证明了铁磁性金属填充碳纳米管对微波的强烈吸收主要是样品中铁磁性金属纳米粒子在微波作用下产生了磁共振的结果研究发现,随着铁磁性金属填充碳纳米管薄膜厚度的增加,其共振频率...     

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.     

吸波材料的物理机制及其设计

吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,其机理本质上是电磁波与物质相互作用,入射的电磁波通过介质最大限度地转变成热能或其他形式的能.评价吸波效能的主要参数是损耗因子、复介电常数、复磁导率.作者用简单的等效电路分析了材料吸波机制,阐明了这些参数的物理意义,定性地给出了吸波材料的设计方向.分析结果表明吸波材料的电磁损耗机制分为3种类型,即电阻损耗型、介电损耗型和磁损耗型;设计吸波材料时要综合考虑损耗吸收和波阻抗匹配2种因素;多元复合尤其是纳米无机物与有机聚合物复合,将3种损耗有效结合,并尽可能阻抗匹配,这是实现轻质、强吸收、宽频、微波红外隐身兼容且综合性能好的吸波材料的有效途径;研究材料的吸波特性还必须从微观层次上用量子理论分析材料对电磁波的基本吸收过程.     

M型钡铁氧体的制备及其吸波性能表征

采用溶胶凝胶自蔓延合成工艺制备了六角晶系M型钡铁氧体微粉BaFe12O19.用X射线衍射仪,振动样品磁强计和矢量网络分析仪对粉末的结构、磁性能以及电磁波吸收性能进行了表征.结果表明,BaFe12O19既能产生磁损耗,又能产生介电损耗,是一种宽频微波吸收材料.     

单层手征性平板微波吸波体

介绍了单层手征性平板微波吸波体的研究，报告了微波反射率对电磁波频率的依赖关系，实验结果表明，此种吸波体具有良好的电磁性能，这意味着手征性材料是一种良好的微波吸收材料，此外，本文报告了电磁波通过手征性材料时，电磁波偏振面的旋转现象。     

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。     

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.     

碳纳米管中氢等离子体的介电特性及微波吸收机理研究

运用双流体理论和唯象模型,导出了碳纳米管中氢等离子体的复介电常数和微波吸收系数,构建了铁催化高压歧化生成的碳纳米管中氢等离子体的微波吸收模型,从理论上证明了铁催化高压歧化生成的碳纳米管氢等离子体中的带电粒子对微波产生的碰撞吸收是其主要微波吸收机理,揭示了铁催化高压歧化生成的碳纳米管对2.45 GHz的微波产生强烈吸收的物理机制.     

有限长度碳纳米管的一维链模型

碳纳米管独特的电子性质使其在纳米电子器件中有很好的应用前景,而其电子性质强烈依赖于其手征性和长度,这使得研究它的有限尺寸效应有重要意义。该文采用一维线性链模型模拟有限长度扶手椅型碳纳米管的轴向边界条件,通过求解紧束缚近似下的一维线性链的本征值和本征矢,得到了碳纳米管能隙随着长度的振荡特性,并且给出了它最低未占据分子轨道和最高占据分子轨道的波函数模的平方。此方法计算得到的波函数模的平方与利用四轨道紧束缚方法计算碳纳米管体系所得的结果,在形状以及量值方面吻合得很好。证明了一维线性链模型可以描述纳米管的轴向边界条件进而给出纳米管的电子结构性质。     

有限长度碳纳米管的一维链模型

碳纳米管独特的电子性质使其在纳米电子器件中有很好的应用前景,而其电子性质强烈依赖于其手征性和长度,这使得研究它的有限尺寸效应有重要意义。该文采用一维线性链模型模拟有限长度扶手椅型碳纳米管的轴向边界条件,通过求解紧束缚近似下的一维线性链的本征值和本征矢,得到了碳纳米管能隙随着长度的振荡特性,并且给出了它最低未占据分子轨道和最高占据分子轨道的波函数模的平方。此方法计算得到的波函数模的平方与利用四轨道紧束缚方法计算碳纳米管体系所得的结果,在形状以及量值方面吻合得很好。证明了一维线性链模型可以描述纳米管的轴向边界条件进而给出纳米管的电子结构性质。     

六角晶系BaZnCoTi-W型铁氧体的吸波性能研究

用化学共沉淀法制备了六角晶系BaZnCoTi-W型铁氧体吸波材料,对其微结构和微波吸收性能进行了测试分析.实验发现这种材料在6~30GHz全频段内吸收衰减小于-8dB,同时出现了3个吸收峰,而且相关性能参量都满足实用要求.初步认为3个吸收峰分别由畴壁共振、自然共振以及电极化共振吸收效应引起的.     

微波介质陶瓷介电性能的理论分析

讨论了微波介质陶瓷的相对介电常数与电介质极化之间的内在联系,分析了微波介电损耗的机理。     

吸波材料的研究现状与进展

吸波材料是一种重要的军事隐身材料和民用防护材料，其机理本质上是电磁波与物质的相互作用，由电磁损耗机制可分为三种类型，即电阻型、电介质型和磁介质型。本文从这三种类型的不同机理出发，分别论述了碳纤维、石墨、导电高聚物、钛酸钡、铁氧体及金属微粉的研究现状和发展趋势，较为详细地介绍了新型纳米材料的性质和在吸波方面的机理、应用，并对其它新型吸波材料的研究现状也有论述，最后对吸波材料的应用前景进行了展望。     

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.     

一些大损耗介质填充圆柱双站RCS的矩量法分析

用矩量法对一些用于雷达隐身技术和微波暗室设计的大损耗介电材料填充的无限长介质圆柱在TM波照射下的双站RCS进行了数值计算.仿真结果表明，大介电常数低损耗材料散射较弱.当ka0较小时，填充介质的电参数对散射的影响较明显，且随双站角增大缓慢减少；当ka0较大时，填充介质的电参数对散射的影响不明显，且散射能量集中于反射方向.     

含钛高炉炉渣微波合成碳化钛及其介电性能测定

The preparation of functional material titanium carbide by the carbothermal reduction of Ti-bearing blast furnace slag with microwave heating is an effective method for valuable metals recovery; it can alleviate the environmental pressure caused by slag stocking. The dynamic dielectric parameters of Ti-bearing blast furnace slag/pulverized coal mixture under high-temperature heating are measured by the cylindrical resonant cavity perturbation method. Combining the transient dipole and large π bond delocalization polarization phenomena, the interaction mechanism of the microwave macroscopic non-thermal effect on the titanium carbide synthesis reaction was revealed. The material thickness range during microwave heating was optimized by the joint analysis of penetration depth and reflection loss, which is of great significance to the design of the microwave reactor for the carbothermal reduction of Ti-bearing blast furnace slag.     

AMC吸波体设计及其应用

对基于涡旋谐振环的AMC结构引入介质损耗,得到了一种“完美”吸波体,实现了单一频点2 GHz下较强的窄带吸波;然后加载集总参数元件拓展吸波体的频带宽度,在低频超宽带1.7 ~ 2.2 GHz范围实现了90%以上的吸收率,并对其吸波机理进行了分析;最后将宽带吸波体敷设到开缝腔体内壁上抑制腔体谐振,解决了屏蔽腔体的高谐振问题,开辟了超材料的一个新的应用领域。     

微纳层叠共挤碳纳米管填充高抗冲聚苯乙烯/高抗冲聚苯乙烯(CNTs+HIPS/HIPS)交替层状复合材料的介电性能

利用自制的微纳层叠共挤出装置制备了2、8、32、128层的碳纳米管填充高抗冲聚苯乙烯/高抗冲聚苯乙烯（CNTs+HIPS/HIPS）交替层状复合材料,复合材料体系中CNTs+HIPS层碳纳米管的质量分数分为6%、10%两种,微层理论厚度分别为1 mm、250 μm、62.5 μm、15.6 μm。采用数码电子显微镜对复合材料的微层界面进行了分析,并测试了复合材料的导电和介电性能。结果表明：微层实际厚度与理论厚度较为一致;CNTs+HIPS/HIPS交替层状复合材料在挤出方向与厚度方向上的电阻率呈现了明显的各向异性,挤出方向上表现为高导电的特性,而厚度方向上表现为绝缘的特性;层间界面数量的增多增强了界面极化效应,极大地提高了复合材料的介电常数,且表现出较好的频率独立性,同时在低频（<10⁴ Hz）下保持了低介电损耗。     

纳米Fe3O4/PANI复合体系的微波电磁特性研究

用原位化学反应生成法制备了纳米Fe3O4/PANI复合材料,研究了样品在2~18 GHz范围的微波电磁特性与吸收性能以及复合材料组分对电导率、密度的影响.结果表明,Fe3O4颗粒尺寸约12.7 nm,Fe3O4在复合体系中的质量分数为35%左右时,电导率最大,密度相对较低,微波吸收率最高,吸收峰值为-21 dB,-10 dB频宽大于4 GHz,样品同时具有电损耗和磁损耗.可见,通过优化设计,纳米Fe3O4/PANI复合体系可以成为一种性能优良的微波吸收材料.