纳米复合金属氧化物辐射材料的制备与性能研究

发布时间：2018-06-12 17:51

  本文选题：溶胶-凝胶法 + 纳米复合粒子　； 参考：《南京理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：当今世界随着高科技的迅速发展,作为高科技前沿的武器装备更是不断改进,为适应这种新的军事威胁,单一频谱的干扰或伪装材料已很难得到应用,取而代之的是多频谱兼容的干扰或伪装功能材料成为该领域主要的研究方向。本实验采用溶胶-凝胶法制备得到了LaFeO3、ZnFe2O4和NiAl2O4材料,并分别用Al、Mg和Zn对其进行掺杂,采用热分析仪(TG-DSC), X射线衍射分析仪(XRP),高分辨率扫描电镜(FESEM),色度仪,红外发射率测量仪和毫米波辐射计等分析测试仪器对所制备样品的晶体结构、粒径尺寸、表面形貌、颜色特性、红外及毫米波辐射性能进行研究。实验结果表明：(1)LaFe1-xAlxO3纳米粒子的最佳煅烧温度为700℃,Al3+离子的掺杂并没有改变LaFeO3基体材料的斜方晶体结构；合成的粒子分布较为均匀,形貌大致呈球形,其粒径在70-100nm之间；(2)ZnFe2O4粒子的最佳煅烧温度为800℃,生成的样品为面心立方的尖晶石结构,空间群为Fd3m(227)；掺杂Mg2+离子并没有改变ZnFe2O4基体材料的晶体结构；所得的粒子紧密排列,分布较为均匀,形貌大致呈球形其粒径在80-200nm之间；(3)NiAl2O4粒子的最佳煅烧温度为800℃,生成的NiAl2O4粒子为立方结构,空间群为Fd3m(227),Zn2+离子的掺杂并没有改变铝酸镍相的基本结构；制备的纳米粒子紧密排列,且基本呈球状,其粒径在30-60nm之间；(4)LaFe1-xAlxO3、 Zn1-xMgxFe2O4和Ni1-xZnxAl2O4材料在3-5μm、8-14gmm波段的红外发射率值分别在26-87%、85-98%之间,其在8-14μm波段具有较高的红外发射率,可以用作远红外诱饵材料中的添加剂,提高8-14μm波段的红外,辐射能量能更好地模拟真实目标的红外辐射特性；(5)将镁粉、聚四氟乙烯粉、制备的复合氧化物粉作为涂层中的填料,制备出不同的辐射涂层样品。结果表明,所有目标体在3mm波段的发射率值在0.57-0.73之间,而8mm波段在0.44-0.0.60之间；同时可以得到所有样品的填料在掺杂离子之后,其发射率值都相应的有所提高。从而可用于坦克、车辆等军事目标的金属表面,提高其表面的发射率,让其与周围环境的发射率值基本一致,从而达到一定的隐身效果。本文所合成的复合粉体材料在红外及毫米波辐射领域具有一定的基础研究价值,同时为干扰或伪装领域能够更好地选取辐射材料提供了一定的参考。
[Abstract]:With the rapid development of high technology in today's world, weapons and equipment, which are at the forefront of high technology, have been continuously improved. In order to adapt to this new military threat, it is difficult to apply single spectrum jamming or camouflage materials. Instead, multispectral compatible interference or camouflage materials have become the main research direction in this field. In this experiment, LaFeO3ZnFe2O4 and NiAl2O4 were prepared by sol-gel method, and doped with Al _ 2O _ 3 mg and Zn, respectively. TG-DSCO, X-ray diffractometer (XRP), high resolution scanning electron microscope (SEM) and colorimeter were used to prepare LaFeO _ 3Zn-Fe _ 2O _ 4 and NiAl _ 2O _ 4, respectively. Infrared emissivity measurement instrument and millimeter wave radiometer were used to study the crystal structure, particle size, surface morphology, color characteristics, infrared and millimeter wave radiation properties of the samples. The experimental results show that the optimum calcination temperature of LaFe1-xAlxO3 nanoparticles is 700 鈩，

本文编号：2010561