氧化物半导体包覆型复合吸波剂的制备及吸波性能研究

摘要

理想吸波材料应具有吸收强度高、频带宽、厚度薄和质量轻的综合特点,但至今还未发现任何一种材料能够完全满足这些要求,因此由两种及两种以上吸波剂组成的包覆型复合吸波剂成为当前研究的重点。本文采用不同方法成功制备了三种氧化物半导体包覆型复合吸波剂,并对它们的形貌、晶体结构、形成机理、电磁参数和吸波性能进行了系统的研究。
　　采用球磨-水热配合法在羰基铁表面包覆 SnO2,并对比研究了复合吸波剂与羰基铁吸波剂的电磁参数及吸波性能。结果显示,可重复获得的稳定SnO2晶粒为0.2μm左右的金红石结构,亚微米级SnO2颗粒的包覆使吸波剂在薄、轻、宽和强四个方面性能均得到优化,其最强吸收值达-57.8 dB。
　　通过电化学沉积法在碳纤维表面制备了纳米SnO2包覆层,然后在氩气保护下对其进行热处理,并对比分析了碳纤维、纳米SnO2包覆碳纤维和热处理后纳米SnO2包覆碳纤维的电磁参数和吸波性能。结果表明,包覆层SnO2晶粒为5 nm左右的四方晶型;热处理增大SnO2晶粒尺寸,但不改变SnO2的晶体结构。热处理后试样的吸波性能优异,3.5-18.0 GHz频宽范围内有强吸收(RL<-20 dB),匹配厚度仅为1.32 mm、频率15.8 GHz处获得最强吸收-44.9 dB。
　　通过电化学沉积法在碳纤维表面制备了絮状、片状和颗粒状ZnO包覆层,并对比研究他们的电磁参数和吸波性能。结果显示,不同形貌ZnO晶体结构相同,均为沿[001]晶向生长的六边纤锌矿结构。絮状ZnO包覆碳纤维复合吸波剂的吸波性能优异,在3.4-18.0 GHz频率范围内均有小于-10 dB的吸收,在匹配厚度仅为1.21 mm时获得最强吸收峰-46.6 dB。
　　氧化物半导体包覆型复合吸波剂的吸波性能较单一吸波剂,在薄、轻、宽和强四个方面均有所提高且表现优异,在电磁波吸收领域具有广阔的应用前景。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2微波吸收材料的分类

1.3吸波材料设计原理

1.4包覆型复合吸波剂

1.5课题研究背景、内容及意义

第二章 SnO2包覆羰基铁粉复合吸波剂的制备及吸波性能的研究

2.1引言

2.2实验材料及方法

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章 碳纤维表面包覆纳米SnO2复合纤维的制备及吸波性能研究

3.1引言

3.2实验材料及方法

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章 碳纤维表面包覆ZnO复合纤维的制备及吸波性能研究

4.1引言

4.2实验材料及方法

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 全文结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

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