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1、分類號(hào)：密級(jí)：公開UDC：編號(hào)：201321801026河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文納米鐵氧體/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)磁性和吸波性能研究論文作者：張晨飛學(xué)生類別：全日制學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：孟凡斌職稱：研究員資助基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金.No.51371075DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsPhysicsandChemistrySTRUCTURAL,MAGNETICANDMICROWAVEABSORBINGPROPERTIESOFNANOFERRI
2、TE/GRAPHENECOMPOSITESbyZhangChenfeiSupervisor:Prof.MengFanbinMAY2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51371075摘要尖晶石型鐵氧體作為傳統(tǒng)的吸波材料，具有吸收效率高、頻帶寬的特點(diǎn)，但是密度大、熱性能較差的缺點(diǎn)制約了該種材料的發(fā)展。石墨烯的密度小、機(jī)械性能好、電性能優(yōu)秀，將兩二者結(jié)合起來(lái)可以彌補(bǔ)鐵氧體材料的不足。本文通過(guò)水熱法將這兩種材料進(jìn)行復(fù)合，制備了兩個(gè)體系的納米鐵氧體/石墨烯復(fù)合材料，通過(guò)XRD、FTIR、Raman、SE
3、M等測(cè)試手段研究分析了氧化石墨、石墨烯、以及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、微觀形貌、元素組成等，通過(guò)VSM研究了復(fù)合材料的磁性能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀測(cè)試了不同體系的鐵氧體/石墨烯復(fù)合材料的電磁參數(shù)，通過(guò)模擬計(jì)算得出了不同厚度的吸波層的吸波性能的優(yōu)劣，并研究了吸波機(jī)制。XRD表明采用水合肼法與水熱法還原氧化石墨制備的RGO在20°至30°間出現(xiàn)了寬且弱的特征峰且GO的特征衍射峰消失，F(xiàn)TIR說(shuō)明GO中存在大量含氧官能團(tuán)，RGO中這些官能團(tuán)基本被去除，Raman光譜表明RGO的sp2雜化區(qū)域減小，無(wú)序性增大，缺陷增多，DSC-TGA表明其在500℃以下具有較好的熱穩(wěn)定性，SEM表明其結(jié)構(gòu)為堆疊的片層狀結(jié)構(gòu)。制備
4、RGO的兩種方法中，以水熱法制備的RGO還原程度較好，方法較為便捷。復(fù)合材料的最佳制備工藝為反應(yīng)溫度180℃，保溫12h，SEM照片表明復(fù)合材料由堆疊起來(lái)的片層以及團(tuán)聚的微米級(jí)球狀粒子組成，NixCo1-xFe2O4復(fù)合材料的磁測(cè)量結(jié)果表明x=0.4時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度Ms最大，達(dá)到45.6emu/g，吸波性能測(cè)試結(jié)果表明不同GO添加量的Ni0.4Co0.6Fe2O4/RGO復(fù)合材料在GO添加量15%，厚度3.0mm時(shí)，吸波性能最好，其損耗在16.3GHz處最大，為-3.2dB。Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4/RGO復(fù)合材料的磁測(cè)量結(jié)果表明x=0.2時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度Ms最大，為59.7e
5、mu/g，獲得最佳性能的樣品參數(shù)為GO添加20%，厚度5.0mm，其損耗在9.2GHz處達(dá)到最大，為-3.4dB，略好于NixCo1-xFe2O4/RGO復(fù)合材料。綜合上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了兩個(gè)改善樣品吸波性能的方法，即改善鐵氧體制備方法與二者的復(fù)合工藝，進(jìn)而提高磁損耗與介電性能，達(dá)到提高吸波性能的目的。關(guān)鍵字：石墨烯鐵氧體吸波材料IAbstractThespinelferritehasmanyadvantagesasakindoftraditionalmicrowaveabsorbingmaterials,suchashighabsorbingefficiency,broadfrequency
6、band,buthighdensityandpoorthermalperformancerestrictitsapplication.Whilegraphene'slowdensity,excellentmechanicalbehaviorandelectricalpropertieswillremedythedisadvantagesofferriteifcombinedwithit.Inthisresearch,ferrite/graphenecompositesweresynthesizedthroughhydrothermalmethod,andthestructure,morphol
7、ogyandsurfaceelementsofGO,grapheneandcompositewerestudiedbyXRD,FTIR,RamanandSEM.ThemagneticpropertywasresearchedbyVSM.Theelectromagneticparameterswerecharacterizedbythevectornetworkanalyzer.Thereflect
