FeNiMo基磁性纳米材料的制备及其微波吸收性能
发布时间：2021-01-10 01:03
随着科学技术的快速发展,越来越多的电子产品广泛的应用于生活中,给人来生活带来了极大的便利。与此同时,电磁污染也随之而来,这给人类的生活健康造成了严重的危害。因此,为了解决电磁污染给人类健康带来的安全隐患问题,迫切的需要寻求一种微波吸收性能良好的微波吸收材料。基于此,本文以高磁导率的FeNiMo超导磁合金作为研究对象,通过成分设计、结构调控,获得一系列的FeNiMo磁性纳米颗粒复合物,以此来研究影响吸波性能的因素,以期进一步提高FeNiMo磁性纳米颗粒复合物的微波吸收性能,制备出高性能的FeNiMo磁性纳米颗粒复合物吸波材料。首先,本文在FeNi磁性纳米颗粒中添加了Mo元素,成功的制备了FeNiMo磁性纳米颗粒,并且通过调控FeNiMo吸波体中的粉料和石蜡的比例来调控介电常数,以期获得最佳的阻抗匹配。实验结果表明:Mo元素的添加,使得FeNi磁性纳米颗粒的微波吸收性能有了大幅度的提高;在粉料:石蜡=60:40（wt.%）时,FeNiMo磁性纳米颗粒的阻抗匹配最优,微波吸收性能最好,其最小反射损失值在14.7 GHz时达到了-43.5 dB,从12.58-16.58 GHz都是有效吸收宽度...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高真空电弧熔炼设备Fig.2.2Thehighvacuumarcmeltingequipment
第二章实验方法152.3.2纳米粉制备本实验采用的是沈阳欧特真空有限公司生产的直流电弧等离子体纳米粉制备设备，如图2.3所示。在实验开始之前，将上述通过高真空电弧熔炼制备的金属锭使用砂轮机进行打磨，目的是打磨掉金属锭表面的氧化物薄膜和其它杂质，打磨到合金表面露出银白色的金属光泽为止。然后将其放入直流电弧等离子体纳米粉制备设备中，首先，对腔体进行抽真空，在下室真空度达到8.0×10-3Pa，关闭下室。进而对上腔体抽真空直至5.0×10-3Pa。其次，给下室和抽真空过渡仓内通入一个标准大气压的氩气，给上室（制备室）通入-0.6pa的氩气：氢气=3：2的混合气体，其中氩气作为保护气体，氢气作为活性气体，然后在在电流为150A下制备FeNi和FeNiMo磁性纳米粉。熄弧之后，待上室的粉末完全沉淀后，通过排氢阀将上室的混合气体排除。最后通入0.5Pa的氩气作为保护气体，每隔0.5小时通入0.05Pa的干燥空气作为钝化气体，直到标准大气压，钝化时间8-12小时。图2.3高真空直流电弧等离子体纳米粉制备设备Fig.2.3HighvacuumDCarcplasmananopowderpreparationequipment2.3.3氧化热处理本实验进行氧化热处理采用的是沈阳欧特真空有限公司生产的气氛炉（如图2.4）。将上述制备好的FeNiMo磁性纳米颗粒分别称取1g放入刚玉坩埚中，按批次放入氩气：氧气（体积比）为9：1的气氛下进行氧化热处理，其中，设置氧化热处理的升温速度为每分钟上升5摄氏度，达到所设定的氧化热处理温度后进行恒温氧化热处理1小时，最后自然冷却到室温后得到不同温度处理的FeNiMo磁性纳米颗粒。
第二章实验方法16图2.4气氛炉Fig.2.4Atmospherefurnace2.3.4LAS溶胶制备原材料：FeNiMo磁性纳米颗粒，LiNO3，Al(NO3)39H2O，元硅酸四乙酯（TEOS），Li:Al:Si=1:1:2（摩尔比），FeNiMo：LAS=1:0.4（摩尔比）。勃姆石溶胶制备：将一定量的Al(NO3)39H2O溶于去离子水中，用氨水调节PH=9，机械搅拌30分钟后进行水洗并且过滤，得到Al(OH)3沉淀。将制备好的Al(OH)3加入去离子水，并且用硝酸调节PH=4.5，放入恒温水浴箱中，调节温度85℃进行老化12小时，得到勃姆石溶胶。SiO2溶胶制备：在无水乙醇中滴入1毫升的去离子水，用盐酸调节PH=4.5，超声分散30分钟，然后加入TEOS，在40℃下磁力搅拌4小时后逐渐滴加氨水，直到刚好产生果冻状沉淀，静置一段时间，完全沉淀后用无水乙醇洗涤，得到SiO2溶胶。LAS溶胶制备：在制备好的勃姆石溶胶中加入称量好的硝酸锂，再加入制备好的SiO2溶胶，搅拌均匀后在60℃下保温3小时。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[2]隐身技术的研究进展[J]. 王琦,张大伟,袁丽萌,陈家璧,庄松林. 激光与光电子学进展. 2009(08)
[3]锂铝硅系玻璃陶瓷晶化行为研究[J]. 侯朝霞. 兵器材料科学与工程. 2007(06)
[4]核辐射对透波材料介电性能影响[J]. 宫兆合,刘建华. 北京航空航天大学学报. 2007(08)
本文编号：2967753
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高真空电弧熔炼设备Fig.2.2Thehighvacuumarcmeltingequipment
第二章实验方法152.3.2纳米粉制备本实验采用的是沈阳欧特真空有限公司生产的直流电弧等离子体纳米粉制备设备，如图2.3所示。在实验开始之前，将上述通过高真空电弧熔炼制备的金属锭使用砂轮机进行打磨，目的是打磨掉金属锭表面的氧化物薄膜和其它杂质，打磨到合金表面露出银白色的金属光泽为止。然后将其放入直流电弧等离子体纳米粉制备设备中，首先，对腔体进行抽真空，在下室真空度达到8.0×10-3Pa，关闭下室。进而对上腔体抽真空直至5.0×10-3Pa。其次，给下室和抽真空过渡仓内通入一个标准大气压的氩气，给上室（制备室）通入-0.6pa的氩气：氢气=3：2的混合气体，其中氩气作为保护气体，氢气作为活性气体，然后在在电流为150A下制备FeNi和FeNiMo磁性纳米粉。熄弧之后，待上室的粉末完全沉淀后，通过排氢阀将上室的混合气体排除。最后通入0.5Pa的氩气作为保护气体，每隔0.5小时通入0.05Pa的干燥空气作为钝化气体，直到标准大气压，钝化时间8-12小时。图2.3高真空直流电弧等离子体纳米粉制备设备Fig.2.3HighvacuumDCarcplasmananopowderpreparationequipment2.3.3氧化热处理本实验进行氧化热处理采用的是沈阳欧特真空有限公司生产的气氛炉（如图2.4）。将上述制备好的FeNiMo磁性纳米颗粒分别称取1g放入刚玉坩埚中，按批次放入氩气：氧气（体积比）为9：1的气氛下进行氧化热处理，其中，设置氧化热处理的升温速度为每分钟上升5摄氏度，达到所设定的氧化热处理温度后进行恒温氧化热处理1小时，最后自然冷却到室温后得到不同温度处理的FeNiMo磁性纳米颗粒。
第二章实验方法16图2.4气氛炉Fig.2.4Atmospherefurnace2.3.4LAS溶胶制备原材料：FeNiMo磁性纳米颗粒，LiNO3，Al(NO3)39H2O，元硅酸四乙酯（TEOS），Li:Al:Si=1:1:2（摩尔比），FeNiMo：LAS=1:0.4（摩尔比）。勃姆石溶胶制备：将一定量的Al(NO3)39H2O溶于去离子水中，用氨水调节PH=9，机械搅拌30分钟后进行水洗并且过滤，得到Al(OH)3沉淀。将制备好的Al(OH)3加入去离子水，并且用硝酸调节PH=4.5，放入恒温水浴箱中，调节温度85℃进行老化12小时，得到勃姆石溶胶。SiO2溶胶制备：在无水乙醇中滴入1毫升的去离子水，用盐酸调节PH=4.5，超声分散30分钟，然后加入TEOS，在40℃下磁力搅拌4小时后逐渐滴加氨水，直到刚好产生果冻状沉淀，静置一段时间，完全沉淀后用无水乙醇洗涤，得到SiO2溶胶。LAS溶胶制备：在制备好的勃姆石溶胶中加入称量好的硝酸锂，再加入制备好的SiO2溶胶，搅拌均匀后在60℃下保温3小时。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[2]隐身技术的研究进展[J]. 王琦,张大伟,袁丽萌,陈家璧,庄松林. 激光与光电子学进展. 2009(08)
[3]锂铝硅系玻璃陶瓷晶化行为研究[J]. 侯朝霞. 兵器材料科学与工程. 2007(06)
[4]核辐射对透波材料介电性能影响[J]. 宫兆合,刘建华. 北京航空航天大学学报. 2007(08)
本文编号：2967753
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