石墨烯/铁氧体/聚酰亚胺三元复合材料的制备及其电磁性能研究
发布时间：2021-09-09 20:30
现代雷达探测技术的迅猛发展,极大地提高了飞行器探测系统的搜索、跟踪目标的能力。传统的作战武器系统受到的威胁越来越严重,隐身技术已经成为提高武器系统生存、突防尤其是纵深打击能力的有效手段。在日常生活领域,电磁污染不仅会使电子设备仪器的正常工作受到干扰,长期的电磁辐射也会对人的神经系统、心血管系统、免疫系统、内分泌系统造成影响。作为应用最早也最普遍的涂覆型吸波材料,虽然在一定程度上能够防止电磁波的干扰,但存在着密度大、吸收频带窄、附加重量大、易损耗等问题,大大限制了其应用。为了解决以上问题,本课题提出了将具有介电损耗能力的石墨烯和磁损耗能力的铁氧体相复合制备石墨烯/铁氧体吸波功能体,然后将其加入到聚酰亚胺树脂中通过热压成型法制备三元复合材料。目的是将吸波功能体的高效吸波能力与聚酰亚胺树脂的高透波性、高强度相结合获得一种新型吸波承载一体化复合材料。论文主要针对石墨烯/铁氧体/聚酰亚胺三元复合材料中需要重点解决的吸波单体的制备与电磁性能优化、吸波功能体的制备与吸波性能优化以及三元复合材料的力学性能和吸波性能的匹配等问题进行研究。为了获得电磁性能适中的石墨烯和铁氧体吸波单体,论文首先对石墨烯和铁...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单层吸波材料的吸波示意图
会造成介电损耗，还会产生涡流效应衰减电磁波。目前关于碳材料的吸波性能研究主纤维、碳纳米管、石墨烯等新型材料[98-100]。 石墨烯/铁氧体吸波功能体的研究进展.1 石墨烯石墨烯（GN）作为一种新型的碳材料是在 2004 年由英国曼彻斯特大学的 A. K. GeiS. Novoselov 两位科研人员通过微机剥离法制备出来的[101]。它是由碳原子以 sp2杂化轨平面二维结构，其厚度只有一个碳原子大小，约为 0.335nm，是当前已知的最薄二维。在成功研发石墨烯之前，由于热力学不稳定的因素，二维晶体材料在非绝对零度条件是不可能独立存在的，而石墨烯的成功制备推翻了这一观点，这也让发现石墨烯的这科学家荣获 2010 年的诺贝尔物理学奖。石墨烯的二维晶体结构如图 1.2 所示。它是一种碳单质，是由碳原子按照六元环的结成的网格状。相邻的碳原子以 sp2杂化成键，其中中心原子的 3 个 sp2杂化轨道分别与原子 sp2杂化轨道结合成很牢固的 σ 连接，剩余的 P 轨道则相互交替形成大 π 键，键角 1为 0.142nm。因此，石墨烯可以被看作是平面内无限延展的芳香环[103]。
se 等[136]采用水合肼还原和水热反应相结合的方法制备了石墨烯@镍铁氧体复然后将功能体加入到聚碳酸酯和聚苯乙烯丙烯腈中制备吸波材料。吸波性能研烯@镍铁氧体吸波功能体的含量为 10wt%，5mm 厚的复合材料最大吸波可达-理如图 1.3 所示，其良好的电磁波衰减能力主要来源于异质的电介质对电磁波。
【参考文献】：
期刊论文
[1]单壁碳纳米管-CoFe2O4双层复合材料的微波吸收特性[J]. 孙星,盛雷梅,方旸皓,安康,赵新洛. 复合材料学报. 2018(05)
[2]多孔结构型吸波材料的研究进展[J]. 高乔,孙诗兵,田英良,王子明. 中国建材科技. 2017(01)
[3]石墨烯材料及其应用[J]. 曹宇臣,郭鸣明. 石油化工. 2016(10)
[4]采用可重构结构型吸波材料的天线RCS减缩方法[J]. 王夫蔚,郭立新,龚书喜. 西安电子科技大学学报. 2017(02)
[5]新型涂覆型雷达吸波材料的研究进展[J]. 班国东,刘朝辉,叶圣天,王飞,贾艺凡,丁逸栋,林锐. 表面技术. 2016(06)
[6]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[7]10kV开关柜开断对二次智能设备的电磁干扰[J]. 黎鹏,黄道春,阮江军,牛小波,朱晨光. 电网技术. 2015(01)
[8]涂覆型吸波材料基体的研究进展[J]. 张梦玉,齐暑华,杨莎,薛融. 中国塑料. 2014(10)
[9]雷电脉冲电磁场对电站敏感设备的电磁干扰[J]. 张晓,余占清,罗兵,王绍安,蔡汉生,黄莹. 高电压技术. 2014(06)
[10]热塑性聚酰亚胺/玄武岩纤维复合材料[J]. 杨培娟,黄健. 塑料. 2014(03)
博士论文
[1]多元复合吸波材料电磁特性研究[D]. 罗辉.华中科技大学 2016
[2]手性聚苯胺及其与无机吸收剂复合材料的制备和吸波性能研究[D]. 唐继海.重庆大学 2014
[3]石墨烯三维复合材料的制备及其微波吸收性能研究[D]. 王雷.西北工业大学 2014
[4]结构型吸波复合材料制备与吸波性能研究[D]. 郑夏莲.南昌大学 2014
[5]电磁超材料的设计及其吸波性能的研究[D]. 王国栋.华中科技大学 2014
[6]基于电磁谐振的宽频周期吸波结构设计[D]. 张辉彬.电子科技大学 2013
[7]碳纳米管和稀土化合物改性氢化丁腈橡胶复合材料的结构与吸波性能研究[D]. 翟滢皓.上海交通大学 2013
[8]FeCo基纳米磁性薄膜材料的微波损耗机理研究[D]. 刘柏林.南京大学 2011
[9]信息电磁泄漏研究[D]. 董士伟.西北工业大学 2003
[10]高介电常数材料的制备及电学性能研究[D]. 邢溯.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2002
硕士论文
[1]电阻网膜型吸波体的设计与制备[D]. 郁信丹.海南大学 2016
[2]手性Schiff碱聚合物的合成与表征及其吸波性能研究[D]. 李恒农.南昌航空大学 2015
[3]炭黑为吸波剂石膏板和矿棉板电磁波吸收性能研究[D]. 解帅.河北工业大学 2015
[4]基于核壳结构的材料电磁参数调制及吸波性能研究[D]. 王明铭.海南大学 2014
[5]铁氧体材料的合成及其微波吸收的应用研究[D]. 金铃.华东理工大学 2013
[6]吸波蜂窝结构材料等效电磁参数的计算方法[D]. 颜学源.电子科技大学 2013
[7]高频磁性元件绕组损耗的研究[D]. 黄凯.河北工业大学 2012
[8]四氧化三铁/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其微波吸收性能和锂电性能研究[D]. 徐怀良.安徽大学 2012
[9]石墨烯基复合材料的制备及吸波性能[D]. 张晓林.哈尔滨工业大学 2011
[10]橡胶基电磁屏蔽复合材料的制备及屏蔽性能研究[D]. 黄军福.南昌大学 2010
本文编号：3392738
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单层吸波材料的吸波示意图
会造成介电损耗，还会产生涡流效应衰减电磁波。目前关于碳材料的吸波性能研究主纤维、碳纳米管、石墨烯等新型材料[98-100]。 石墨烯/铁氧体吸波功能体的研究进展.1 石墨烯石墨烯（GN）作为一种新型的碳材料是在 2004 年由英国曼彻斯特大学的 A. K. GeiS. Novoselov 两位科研人员通过微机剥离法制备出来的[101]。它是由碳原子以 sp2杂化轨平面二维结构，其厚度只有一个碳原子大小，约为 0.335nm，是当前已知的最薄二维。在成功研发石墨烯之前，由于热力学不稳定的因素，二维晶体材料在非绝对零度条件是不可能独立存在的，而石墨烯的成功制备推翻了这一观点，这也让发现石墨烯的这科学家荣获 2010 年的诺贝尔物理学奖。石墨烯的二维晶体结构如图 1.2 所示。它是一种碳单质，是由碳原子按照六元环的结成的网格状。相邻的碳原子以 sp2杂化成键，其中中心原子的 3 个 sp2杂化轨道分别与原子 sp2杂化轨道结合成很牢固的 σ 连接，剩余的 P 轨道则相互交替形成大 π 键，键角 1为 0.142nm。因此，石墨烯可以被看作是平面内无限延展的芳香环[103]。
se 等[136]采用水合肼还原和水热反应相结合的方法制备了石墨烯@镍铁氧体复然后将功能体加入到聚碳酸酯和聚苯乙烯丙烯腈中制备吸波材料。吸波性能研烯@镍铁氧体吸波功能体的含量为 10wt%，5mm 厚的复合材料最大吸波可达-理如图 1.3 所示，其良好的电磁波衰减能力主要来源于异质的电介质对电磁波。
【参考文献】：
期刊论文
[1]单壁碳纳米管-CoFe2O4双层复合材料的微波吸收特性[J]. 孙星,盛雷梅,方旸皓,安康,赵新洛. 复合材料学报. 2018(05)
[2]多孔结构型吸波材料的研究进展[J]. 高乔,孙诗兵,田英良,王子明. 中国建材科技. 2017(01)
[3]石墨烯材料及其应用[J]. 曹宇臣,郭鸣明. 石油化工. 2016(10)
[4]采用可重构结构型吸波材料的天线RCS减缩方法[J]. 王夫蔚,郭立新,龚书喜. 西安电子科技大学学报. 2017(02)
[5]新型涂覆型雷达吸波材料的研究进展[J]. 班国东,刘朝辉,叶圣天,王飞,贾艺凡,丁逸栋,林锐. 表面技术. 2016(06)
[6]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[7]10kV开关柜开断对二次智能设备的电磁干扰[J]. 黎鹏,黄道春,阮江军,牛小波,朱晨光. 电网技术. 2015(01)
[8]涂覆型吸波材料基体的研究进展[J]. 张梦玉,齐暑华,杨莎,薛融. 中国塑料. 2014(10)
[9]雷电脉冲电磁场对电站敏感设备的电磁干扰[J]. 张晓,余占清,罗兵,王绍安,蔡汉生,黄莹. 高电压技术. 2014(06)
[10]热塑性聚酰亚胺/玄武岩纤维复合材料[J]. 杨培娟,黄健. 塑料. 2014(03)
博士论文
[1]多元复合吸波材料电磁特性研究[D]. 罗辉.华中科技大学 2016
[2]手性聚苯胺及其与无机吸收剂复合材料的制备和吸波性能研究[D]. 唐继海.重庆大学 2014
[3]石墨烯三维复合材料的制备及其微波吸收性能研究[D]. 王雷.西北工业大学 2014
[4]结构型吸波复合材料制备与吸波性能研究[D]. 郑夏莲.南昌大学 2014
[5]电磁超材料的设计及其吸波性能的研究[D]. 王国栋.华中科技大学 2014
[6]基于电磁谐振的宽频周期吸波结构设计[D]. 张辉彬.电子科技大学 2013
[7]碳纳米管和稀土化合物改性氢化丁腈橡胶复合材料的结构与吸波性能研究[D]. 翟滢皓.上海交通大学 2013
[8]FeCo基纳米磁性薄膜材料的微波损耗机理研究[D]. 刘柏林.南京大学 2011
[9]信息电磁泄漏研究[D]. 董士伟.西北工业大学 2003
[10]高介电常数材料的制备及电学性能研究[D]. 邢溯.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2002
硕士论文
[1]电阻网膜型吸波体的设计与制备[D]. 郁信丹.海南大学 2016
[2]手性Schiff碱聚合物的合成与表征及其吸波性能研究[D]. 李恒农.南昌航空大学 2015
[3]炭黑为吸波剂石膏板和矿棉板电磁波吸收性能研究[D]. 解帅.河北工业大学 2015
[4]基于核壳结构的材料电磁参数调制及吸波性能研究[D]. 王明铭.海南大学 2014
[5]铁氧体材料的合成及其微波吸收的应用研究[D]. 金铃.华东理工大学 2013
[6]吸波蜂窝结构材料等效电磁参数的计算方法[D]. 颜学源.电子科技大学 2013
[7]高频磁性元件绕组损耗的研究[D]. 黄凯.河北工业大学 2012
[8]四氧化三铁/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其微波吸收性能和锂电性能研究[D]. 徐怀良.安徽大学 2012
[9]石墨烯基复合材料的制备及吸波性能[D]. 张晓林.哈尔滨工业大学 2011
[10]橡胶基电磁屏蔽复合材料的制备及屏蔽性能研究[D]. 黄军福.南昌大学 2010
本文编号：3392738
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