铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研究
发布时间：2021-10-17 18:15
本文通过等离子体电弧法,以铁-硅-碳系为研究对象,制备了 Fe3Si@C纳米胶囊、纳米SiC和中空碳纳米线,同时也通过水热合成法制备了 Co9S8-DETA杂化纳米盘层状材料,系统地研究了它们在2-18 GHz频率内的电磁波吸收性能。研究发现,通过调节纳米胶囊外壳厚度、引入掺杂元素以及改变形貌来调控纳米材料的微观结构,可以实现对上述纳米材料的电磁参数的调控进而调控其电磁波吸收收性能。本论文中设计并合成了一种新型的带有非晶C壳包裹Heusler软磁性Fe3Si合金的纳米胶囊,在制备过程中,在C壳中引入掺杂Si原子,产生大量Si-C键,诱导了晶态C壳转变为非晶C壳。通过对外壳晶态的调制,增强了介电极化,显著改善了 C壳的介电性能,使非晶C壳与软磁性Fe3Si之间具有更理想的阻抗匹配,导致Fe3Si@C纳米胶囊显示增强的电磁波吸收特性。当吸收体厚度为2.1 mm时,Fe3Si@C纳米胶囊在13 GHz具有最小反射损耗（RL）-68.3 dB。当吸收体厚度为1.4 mm时,其吸收带宽为4.6 GHz（RL<-10 dB）。这种纳米胶囊作为新型的电磁波吸收材料具有非常重要的潜在应用价值。本...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１电磁波谱ｍ
?铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研宄???上升，通过破坏人体组织进而影响体内器官的正常运转，除此之外，对人体的??损害还包括非热效应和积累效应。电磁辐射污染日趋严重，已成为严重制约人??类发展和影响人们健康的重要因素之一，而电磁波吸收材料能够有效地损耗电??磁辐射，因此，研究吸波材料有利于减少电磁波对人体健康的损害。??波长（米）??ｉｏ８?ｉｏ６?ｉ〇４?ｉ〇２?１０。ｉ〇－２?ｉ〇－６?ｉｇ：８?ｌｉｉｉ１（）ｉｏ＿１２?ｉｏ１４??ｉｉ?Ｙ?ｉ?ｒ?ｉ?ｉ?■?ｉ?ｉ?ｉ??红?紫??无线电波?外ｘ射线Ｙ射线??线?线??１０°?ｉｏ２?ｉｏ４?１〇６?１０８?ｉｏ１０?ｉｏ１２?ｉｏ１４?ｉｏ１６?ｉｏ１８?ｉｏ２０?１〇２２?１?０２４??频率（赫兹）??图１．１电磁波谱ｍ。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｗａｖｅ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ．??Ｉ＾ＬＩ??Ｔ检波器??■ｍｎ???图１．２赫兹实验示意图Ｗ。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｈｅｒｔｚ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．??２??
?铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研宄???ｍｒｎｍｒｎ＾＾＾Ｍ??图１．３迪亚巴克尔市的射频电磁波暴露水平专题图。粗体值表示市中心的两个最高电磁波??暴露丨９】。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅｍａｔｉｃ?ｍａｐ?ｏｆ?ＲＦ?ＥＭＦ?ｅｘｐｏｓｕｒｅ?ｌｅｖｅｌｓ?ａ?ｃｉｔｙ?ｉｎ?Ｔｕｒｋｅｙ．?Ｂｏｌｄ?ｖａｌｕｅｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ｔｈｅ??ｔｗｏ?ｈｉｇｈｅｓｔ?ＲＦ?ＥＭＦ?ｅｘｐｏｓｕｒｅ?ｌｅｖｅｌｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｃｉｔｙ?ｃｅｎｔｅｒ．??电磁波除了对生物体产生危害外，还会对设备产生损害，主要表现为电磁??干扰。在频率范围２－１８?ＧＨｚ的电磁波技术使用较为频繁，２－１８?ＧＨｚ可拆分依次??为２－４?ＧＨｚ的Ｓ波段、４－８?ＧＨｚ的Ｃ波段、８－１２?ＧＨｚ的Ｘ波段和１２－１８?ＧＨｚ的??Ｋｕ波段的电磁波，使用不同波段的电磁波应用技术覆盖了人们生活的各个方面，??比如４Ｇ网络、无线通信设备、电磁波炉、军事领域内的雷达侦察、卫星通讯??等领域（表１．１）。电磁干扰是电磁辐射能量引起电器、电子设备、电路等设备元??件、传输通道或者系统性能的降低甚至导致设备停止运行引发故障。这是由于??电子仪器设备或电气设备之间位置相距太近，其发出的电磁波致使设备中精密??的电子元件遭受辐射，从而使设备发生异常，引发故障［１３］。医院医疗设备存在??电磁辐射千扰现象更为严重，电磁干扰问题的解决有利于提高检测结果准确度、??参数精确度和设备的使用效率，有利于降低由于设备电磁辐射对医护人员和病??人造成的损伤。为了解决上述问题，通常可以利用屏蔽装置阻断电磁千扰的传??播路径和辐射强度，以便减少电磁干扰。屏蔽
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧体吸波材料研究进展[J]. 王国栋. 科技风. 2019(29)
[2]电磁辐射污染的环境监测和预防措施[J]. 傅晓伟. 资源节约与环保. 2019(07)
[3]铁氧体吸波复合材料研究进展[J]. 祁亚利,殷鹏飞,张利民,李宁. 宇航材料工艺. 2019(03)
[4]结构型微波吸收复合材料的研究进展[J]. 李雅茹,卫海鹏,高学斌,叶云. 山西化工. 2019(03)
[5]电子仪器电磁干扰问题探究[J]. 刘欢. 科技经济导刊. 2018(04)
[6]铁氧体材料在抗EMI和隐身（吸波）材料中应用[J]. 詹群. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2011(02)
[7]电磁屏蔽与吸波材料研究进展[J]. 王永杰,许轶,芦艾,王萍萍. 化工新型材料. 2009(11)
[8]微波防护服[J]. 余跃. 中国个体防护装备. 2009(04)
[9]雷电电磁辐射的危害及安全对策[J]. 陆斌. 广西气象. 2006(03)
[10]飞机隐身技术的发展趋势[J]. 柳权. 航空精密制造技术. 2004(05)
本文编号：3442202
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１电磁波谱ｍ
?铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研宄???上升，通过破坏人体组织进而影响体内器官的正常运转，除此之外，对人体的??损害还包括非热效应和积累效应。电磁辐射污染日趋严重，已成为严重制约人??类发展和影响人们健康的重要因素之一，而电磁波吸收材料能够有效地损耗电??磁辐射，因此，研究吸波材料有利于减少电磁波对人体健康的损害。??波长（米）??ｉｏ８?ｉｏ６?ｉ〇４?ｉ〇２?１０。ｉ〇－２?ｉ〇－６?ｉｇ：８?ｌｉｉｉ１（）ｉｏ＿１２?ｉｏ１４??ｉｉ?Ｙ?ｉ?ｒ?ｉ?ｉ?■?ｉ?ｉ?ｉ??红?紫??无线电波?外ｘ射线Ｙ射线??线?线??１０°?ｉｏ２?ｉｏ４?１〇６?１０８?ｉｏ１０?ｉｏ１２?ｉｏ１４?ｉｏ１６?ｉｏ１８?ｉｏ２０?１〇２２?１?０２４??频率（赫兹）??图１．１电磁波谱ｍ。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｗａｖｅ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ．??Ｉ＾ＬＩ??Ｔ检波器??■ｍｎ???图１．２赫兹实验示意图Ｗ。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｈｅｒｔｚ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．??２??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧体吸波材料研究进展[J]. 王国栋. 科技风. 2019(29)
[2]电磁辐射污染的环境监测和预防措施[J]. 傅晓伟. 资源节约与环保. 2019(07)
[3]铁氧体吸波复合材料研究进展[J]. 祁亚利,殷鹏飞,张利民,李宁. 宇航材料工艺. 2019(03)
[4]结构型微波吸收复合材料的研究进展[J]. 李雅茹,卫海鹏,高学斌,叶云. 山西化工. 2019(03)
[5]电子仪器电磁干扰问题探究[J]. 刘欢. 科技经济导刊. 2018(04)
[6]铁氧体材料在抗EMI和隐身（吸波）材料中应用[J]. 詹群. 中国传媒大学学报(自然科学版). 2011(02)
[7]电磁屏蔽与吸波材料研究进展[J]. 王永杰,许轶,芦艾,王萍萍. 化工新型材料. 2009(11)
[8]微波防护服[J]. 余跃. 中国个体防护装备. 2009(04)
[9]雷电电磁辐射的危害及安全对策[J]. 陆斌. 广西气象. 2006(03)
[10]飞机隐身技术的发展趋势[J]. 柳权. 航空精密制造技术. 2004(05)
本文编号：3442202
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