M型钡铁氧体/碳纳米管复合吸波材料的研究

发布时间：2022-07-04 21:41

　　碳纳米管（CNTs）因具有表界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,而表现出微波吸收性能,且其质量轻、稳定性好,因此成为新型吸波材料的研究热点之一。然而CNTs是一种典型的电损耗型吸波剂,具有很大的介电常数,且纯CNTs几乎无磁性,这就使得材料的阻抗失配,吸波性能较差。M型钡铁氧体（BaM）属于磁介质型吸波剂,具有较大的单轴各向异性、较高的磁损耗正切角和良好的微波吸收特性。本文选用BaM与多壁碳纳米管（MWCNTs）进行复合。利用导电性较差、磁性能较好的钡铁氧体去改善MWCNTs的磁性能与导电性能,从而达到改善材料阻抗匹配、提高吸波性能的目的。采用溶胶-凝胶法合成了不同比例Cu-Ti掺杂M型钡铁氧体Ba（CuTi）xFe12-2xO19（x=0,0.5,0.75,1,1.25）粉末,通过XRD、XPS、ICP、SEM、VSM和矢量网络分析仪表征发现:随着Cu2+和Ti4+的掺入,六角片状样品逐渐呈现无定形状,且晶粒尺寸略有增大;在x=0.75时达到掺杂极限,继续增大掺杂量则形成一些含铜化合物;在2-18 GHz内,当x=0.75时,样品在1.6 mm厚度下,16.7 GHz处表现最... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 吸波材料概况
        1.1.1 吸波材料的分类
        1.1.2 吸波材料的理论基础
    1.2 钡铁氧体吸波材料
        1.2.1 M型钡铁氧体的结构与性质
        1.2.2 M型钡铁氧体的制备方法
    1.3 碳纳米管吸波材料
        1.3.1 碳纳米管的结构及性能
        1.3.2 碳纳米管复合吸波材料的发展
    1.4 钡铁氧体/碳纳米管复合吸波材料
    1.5 研究课题的提出和主要研究内容
        1.5.1 研究课题的提出
        1.5.2 主要研究内容
        1.5.3 创新点
2 溶胶-凝胶自蔓延法合成M型钡铁氧体
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及主要设备
        2.2.2 实验方案及工艺流程
        2.2.3 样品表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 形貌分析
        2.3.3 磁性能分析
        2.3.4 电磁吸波性能分析
    2.4 本章小结
3 酸化氧化改性多壁碳纳米管
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及主要设备
        3.2.2 实验方案及工艺流程
        3.2.3 样品表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 改性碳纳米管的红外和拉曼表征
        3.3.2 改性碳纳米管的电镜表征
    3.4 本章小结
4 M型钡铁氧体/CNTs复合材料的制备及表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及主要设备
        4.2.2 Ba(CuTi)_xFe_(12-2x)O_(19)/CNTs复合材料的制备
        4.2.3 Ba(CuTi)_(0.75)Fe_(10.5)O_(19)/不同质量CNTs复合材料的制备
    4.3 不同离子掺杂量对样品性能的影响
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 微观形貌分析
        4.3.3 静态磁性能分析
        4.3.4 电磁性能分析
    4.4 不同MWCNTs含量对样品性能的影响
        4.4.1 物相分析
        4.4.2 微观形貌分析
        4.4.3 静态磁性能分析
        4.4.4 电磁性能分析
    4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同纯化处理方法对多壁碳纳米管电磁性能的影响[J]. 葛超群,汪刘应,刘顾,张虎.  功能材料. 2013(05)
[2]Effects of Multi-walled Carbon Nanotubes on the Electromagnetic Absorbing Characteristics of Composites Filled with Carbonyl Iron Particles[J]. Yonggang Xu,Deyuan Zhang,Jun Cai,Liming Yuan and Wenqiang Zhang Bionic and Micro/Nano/Bio Manufacturing Technology Research Center,School of Mechanical Engineering and Automation,Beihang University,Beijing 100191,China.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2012(01)
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[4]Preparation and Characterization of W-Type Hexaferrite Doped with La3+[J]. 李红英,邹海峰,袁兰英,徐吉静,甘树才,孟健,洪广言.  Journal of Rare Earths. 2007(05)
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硕士论文
[1]碳纳米管/钡铁氧体复合材料的制备、表征与电磁参数研究[D]. 李永军.上海交通大学 2009
[2]碳纳米管的表面改性及在吸波领域的应用研究[D]. 姚娇艳.西安电子科技大学 2008



本文编号：3655976