Ni/C纳米胶囊的结构调控制备及微波吸收性能研究

发布时间：2024-03-30 14:45

　　基于多重微波损耗机制,核/壳结构的碳包覆磁性金属纳米胶囊能够表现出比传统材料更好的微波吸收性能。本论文以等离子直流电弧放电法制备的Ni/C纳米胶囊为主要研究对象,通过改变实验参数条件及反应原料,对所得产物的尺寸、微观形貌结构等进行了调控。运用多种材料分析和测试手段对所制备样品的相组成、尺寸分布、微观结构等进行了表征和分析;利用振动样品磁强计和矢量网络分析仪等仪器对样品的磁性和电磁性能进行了测试。基于测试所得的电磁参数,根据传输线理论对所得样品在2¹8 GHz微波频段内的电磁波吸收性能进行了分析,同时对其吸波机理进行了探讨。利用等离子直流电弧放电法在乙醇气氛中蒸发高纯金属镍锭,制备了具有核/壳结构的Ni/C纳米胶囊材料。通过增大电弧电流值(40A¹00A)进行多组实验,所得纳米胶囊样品的平均粒径从25 nm增加至53 nm,而其碳壳厚度基本保持不变,这表明在一定程度上实现了对Ni/C纳米胶囊金属镍核尺寸的控制。静态磁性分析表明,Ni/C纳米胶囊的饱和磁化强度和矫顽力均随平均粒径的增长而提升,这主要受磁性Ni核的单畴结构影响。纳米胶囊尺寸的减小显...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1核/壳结构的形态类型:(a)层包覆型;(b)粒子包覆沉积型;(c)粒子包覆嵌入型Fig.1.1Morphologyofparticleswithcore/shellstructure:

其中外壳分别有层状形式、粒子沉积或粒子嵌入形式等多种，如图示。纳米包覆粒子所具有的这种结构，由于与医药领域常见的胶囊非常类似，因常也被研究者称为“纳米胶囊（Nanocapsules）”。这一概念最初在新型药物释放的研究中被提及，之后被推广到描述具有核壳包覆结构的纳米复合材料领域....

图1.2(a)碳原子扩散路径的示意图；(b)金属核与碳壳间的相界面；(c)碳原子在核内的扩散通道；(d)A、B区域的放大图示

子扩散路径的示意图；(b)金属核与碳壳间的相界面；(c)碳原子在核(d)A、B区域的放大图示[31]ketchofapossiblediffusionpathofcarbonatoms;(b)Interfacebetweenmers;(c)Diffu....

图1.3Fe3O4/石墨烯自组装复合材料在GHz频段的电磁波极化效应模拟图

1.3Fe3O4/石墨烯自组装复合材料在GHz频段的电磁波极化效应模拟图3NumericalsimulationsofelectricalfieldpolarizationdistributionsatGHzFe3O4/graphenehybridsy....

图1.4(a)颗粒状和(b)棒状的BaFe12O19的FESEM图片；(c)BaFe12O19/石蜡复合物在雷达波频率范围内的反射损失曲线

MMA模板制备的BaFe12O19纳米棒，由于其大的轴径比和形状各向异性，其微波性能相比于BaFe12O19纳米颗粒显著提升，如图1.4所示。当吸波剂涂层为2.48m，该棒状钡铁氧体吸波材料的最优反射损耗可达-42.2dB，在吸波剂厚度.84~1.68nm范围....

本文编号：3942505