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《pani鐵氧體復(fù)合型微波吸收材料的制備及吸波性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要微波吸波材料是軍事、信息和環(huán)??茖W(xué)領(lǐng)域的重要研究課題,目前國內(nèi)外對新型導(dǎo)電高分子/鐵氧體復(fù)合吸波材料研究十分關(guān)注。能夠?qū)⒔殡姄p耗和磁損耗有機(jī)結(jié)合起來的導(dǎo)電聚苯胺/鐵氧體納米復(fù)合顆粒作為新型微波吸波材料具有廣闊的應(yīng)用前景。導(dǎo)電聚苯胺(PANI)作為一種典型的電阻型吸波材料因原料易得、結(jié)構(gòu)多樣、摻雜機(jī)制獨特、具有較高的電導(dǎo)率,加之其加工可能性和環(huán)境穩(wěn)定性,到目前為止己成為最受關(guān)注的導(dǎo)電高分子品種之一。本論文首次采用化學(xué)氧化物法制備了鹽酸摻雜聚苯胺包覆鍶鐵氧體、鋰鋅鐵氧體、鈷鋅鐵氧體等系列樣品,并采用羰基鐵粉、碳纖維等對復(fù)合吸波劑進(jìn)行摻雜。樣品性能表征采用x射線衍射儀
2、(XRD)、傅立葉紅外衍射分析儀、透射電鏡(TEM)、網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀等測試手段,系統(tǒng)而深入地研究了樣品結(jié)構(gòu)、表面形貌、吸波性能、摻雜及復(fù)合層厚度的因素對吸波性能的影響。得到以下主要結(jié)論:1、成功制備出具有核.殼結(jié)構(gòu)的PANI/鍶鐵氧體納米復(fù)合微粒。實驗發(fā)現(xiàn),復(fù)合微粒中的PANI與SrFel2019和‰45ZnolF024504之間存在著化學(xué)鍵合作用,其吸波性能與被包覆鐵氧體含量有很大關(guān)系,當(dāng)鐵氧體質(zhì)量百分含量15wt%時的吸波性能最佳。2、系統(tǒng)地比較了PANI包覆鍶鐵氧體、鋰鋅鐵氧體和鈷鋅鐵氧體等系列的吸波特性。實驗發(fā)現(xiàn),PANI/Lio.4sZnolFez朋04復(fù)
3、合微粒吸波性能最好,其一8dB帶寬達(dá)5GHz,最大損耗為26.1dB,且最小面密度為0.289.鋤之;我們還首次將PANI同時包覆兩種鐵氧體,實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),質(zhì)量百分比為1:1時吸波性能較好,其吸波性能比包覆單一鐵氧體的吸波性能更好,主峰峰位有向低頻移動的趨勢,并發(fā)現(xiàn)該類復(fù)合吸波材料的最佳匹配厚度為1.8ram,具有明顯的實際應(yīng)用價值。3、采用羰基鐵進(jìn)一步摻雜的系列復(fù)合吸波劑均有效的增加了樣品的.8dB帶寬,最寬達(dá)到8.8GHz,也具有明顯的實際應(yīng)用價值;采用碳纖維和石墨片摻雜PANF鐵氧體復(fù)合吸波劑,實驗發(fā)現(xiàn),含量為0.04%普通碳纖維以特殊的方式排布時有利于降低樣
4、品的密度。同時,可以通過碳纖維的排布方式調(diào)整吸收體的電磁參數(shù),對吸收劑的阻抗匹配設(shè)計具有指導(dǎo)意義,也為開展碳纖維和石墨片摻雜PANI/鐵氧體復(fù)合吸波劑的實驗、應(yīng)用和機(jī)理研究提供了有價值的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)摘要論。我們所制備的新型導(dǎo)電聚苯胺/鐵氧體納米復(fù)合微波吸波劑具有優(yōu)異的吸波性能,其最佳.8dB帶寬達(dá)8.8GHz,匹配厚度為1.8ram,最小面密度為0.289.cm之。通過進(jìn)一步的摻雜,優(yōu)化了吸波劑的吸收性能,在(2.18)GHz雷達(dá)波段,獲得了吸收性能符合實際使用要求的高性能優(yōu)質(zhì)復(fù)合微波吸波劑。本課題的研究也為進(jìn)一步開展PANI/鐵氧體復(fù)合吸波劑的實驗、應(yīng)用和機(jī)理研究
5、提供了有價值的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論。關(guān)鍵詞:吸波劑;聚苯胺/鐵氧體復(fù)合;核一殼結(jié)構(gòu);聚合;摻雜;損耗機(jī)理;吸收率;匹配厚度ⅡABSTRACTThestudyofmicrowaveabsorbingmaterialsapplyingtOmilitarystealthinformationandenvironmentprotectionisanimportantitem.Theconductingpolyaniline/ferritenano—compositespossessbothdielectriclossesandmagneticlosses,SOtheyhavego
6、odapplicationprospectinradarabsorbingmaterial.Conductingpolymersasakindoftypicalresistanceabsorbingproperties,havebecometheheatresearchinthisordcT,becausePANIisasortofrawmaterialseasilygetting,diversestructure,specialblendingmechanism,andexcellentconductivityrate,processingpossibilitya
7、ndenvioronmentstability,SOfarithasbecameoneofthehostconductingpolymers.Inthisthesis,PANFLio45Zn01F02.4s04、PANFC007Zno.3Fe204、PANI/SrFel2019SCl'iescompositesaresynthesizedbyChemicalOxidationmethodfortheveryfirsttime,andthanadoptCIP,carbonfibertoblendit.Thestructures,microwaveabsorbing