本文主要研究内容
作者王莹（2019）在《钴镍金属及石墨烯复合吸波材料制备与性能》一文中研究指出：随着无线电网络技术的发展与应用,大量电磁波进入到人类的生存空间,引发严重的电磁干扰、电磁辐射污染等负面问题。与传统的电磁屏蔽材料不同,吸波材料可以实现对电磁波的有效吸收而不引起二次辐射,但目前吸波材料存在吸收强度低、有效吸收带宽窄的缺点。磁性金属的饱和磁化强度和磁导率大,衰减电磁波的能力强,然而其化学稳定性和耐腐蚀性差、密度高、制备方法复杂、产量低。相较之下,共轭聚合物和碳质材料具有低密度、廉价、抗腐蚀且易于制备等优点。特别是,在碳质材料中,石墨烯具有独特的二维网络结构,展现出良好的电学、热学、机械性能,可以作为轻质、高效复合吸波材料的理想基底材料。本论文提出了钴镍金属及石墨烯复合吸波材料的制备及性能研究,旨在通过对钴镍金属晶相、微结构、原子比的调控,及对石墨烯复合吸波材料组分、微结构的合理设计和构筑,优化材料的吸波性能,探究其吸收电磁波的内在机制。利用前驱体导向法制备了Co组装体,六方密堆积相（HCP）/面心立方密堆积相（FCC）的质量比分别为1:0.8、1:1.0、1:1.8、1:3.2、1:13.1和1:17.5,当吸波材料厚度为1.0 mm时,最大反射损耗分别为-20.0 dB、-17.0 dB、-32.8 dB、-26.3 dB、-21.7 dB和-19.9 dB,低于-10.0 dB的有效吸收频带宽度分别为2.5 GHz、3.6 GHz、4.0 GHz、3.9 GHz、3.3 GHz和2.6 GHz。电磁分析揭示,HCP相有利于提升Co组装体的复介电常数,FCC相有利于改善Co组装体的复磁导率。HCP/FCC相的质量比为1:1.8时,Co组装体的吸波性能优异,在吸波材料厚度为1.5 mm时,最大反射损耗可达-41.0 dB（9.4 GHz）,吸波材料的厚度在1.0-5.0 mm范围内波动时,有效吸收频带为4.0-17.4 GHz。以实心Co材料作为对比,证实了Co组装体内部孔结构的存在可以有效降低材料的复介电常数,改善阻抗匹配特性及吸波性能。结合水热法与高温热解法制备了核壳CoNi@寡层石墨烯（FLG）复合材料,Co/Ni原子比分别为1:0.3、1:0.8和1:1.8,CoNi/FLG的质量比分别为1:0.3、1:0.4和1:0.3,当吸波材料厚度为2.0 mm时,最大反射损耗分别为-28.0 dB、-45.4 dB和-15.5 dB,有效吸收频带宽度分别为5.0 GHz、4.5 GHz和3.2 GHz。实验结果表明,材料内部缺陷位点处的偶极极化及核壳界面间的界面极化,促进核壳CoNi@FLG复合材料吸波性能的提升,当Co/Ni原子比为1:0.8时,复合材料吸波性能优异,介电损耗能力强,磁损耗能力相对较弱。聚吡咯（PPy）纳米球和氧化石墨烯（GO）以π-π相互作用自组装形成PPy/GO杂化物,加入N2H4·H2O还原制备了PPy/rGO复合材料。复合材料中PPy/rGO的质量比分别为1.2:1、0.6:1和0.3:1,最大反射损耗分别为-19.0 dB、-59.2 dB和-10.9dB,吸波材料的厚度分别为1.5、3.8和1.0 mm时,对应的有效吸收频带宽度分别为2.5 GHz、1.2 GHz和3.1 GHz。电磁分析表明,PPy/rGO复合材料优异的吸波性能来源于其良好的阻抗匹配特性、多重极化损耗及电导损耗。利用聚二烯丙基二甲基氯化铵功能化无定形碳微球（ACMs）,使其表面带正电,与表面带负电的GO以静电相互作用结合形成GO/ACMs/GO,化学还原制备了三明治结构的rGO/ACMs/rGO复合材料。与ACMs、rGO相比,三明治结构rGO/ACMs/rGO复合材料展现出优异的吸波性能,吸波材料的厚度为1.2 mm时,最大反射损耗为-21.5 dB（18.0 GHz）,有效吸收频带宽度为2.6 GHz。电磁参数分析及电磁仿真表明,rGO/ACMs/rGO优异的吸波性能来源于良好的阻抗匹配特性、合适的介电损耗及独特的三明治复合结构所带来的多重反射及界面极化弛豫。在523 K下老化10 d,rGO/ACMs/rGO复合材料吸波性能的热稳定性良好。上述新型吸波材料的有效吸收频带范围均主要分布在Ku带（12.0-18.0 GHz）,分析材料的电磁波吸收机制,Co组装体以磁损耗为主吸收入射电磁波,核壳CoNi@FLG复合材料以介电损耗为主吸收入射电磁波;PPy/rGO复合材料与rGO/ACMs/rGO复合材料仅以介电损耗衰减入射电磁波。
Abstract
sui zhao mo xian dian wang lao ji shu de fa zhan yu ying yong ,da liang dian ci bo jin ru dao ren lei de sheng cun kong jian ,yin fa yan chong de dian ci gan rao 、dian ci fu she wu ran deng fu mian wen ti 。yu chuan tong de dian ci bing bi cai liao bu tong ,xi bo cai liao ke yi shi xian dui dian ci bo de you xiao xi shou er bu yin qi er ci fu she ,dan mu qian xi bo cai liao cun zai xi shou jiang du di 、you xiao xi shou dai kuan zhai de que dian 。ci xing jin shu de bao he ci hua jiang du he ci dao lv da ,cui jian dian ci bo de neng li jiang ,ran er ji hua xue wen ding xing he nai fu shi xing cha 、mi du gao 、zhi bei fang fa fu za 、chan liang di 。xiang jiao zhi xia ,gong e ju ge wu he tan zhi cai liao ju you di mi du 、lian jia 、kang fu shi ju yi yu zhi bei deng you dian 。te bie shi ,zai tan zhi cai liao zhong ,dan mo xi ju you du te de er wei wang lao jie gou ,zhan xian chu liang hao de dian xue 、re xue 、ji xie xing neng ,ke yi zuo wei qing zhi 、gao xiao fu ge xi bo cai liao de li xiang ji de cai liao 。ben lun wen di chu le gu nie jin shu ji dan mo xi fu ge xi bo cai liao de zhi bei ji xing neng yan jiu ,zhi zai tong guo dui gu nie jin shu jing xiang 、wei jie gou 、yuan zi bi de diao kong ,ji dui dan mo xi fu ge xi bo cai liao zu fen 、wei jie gou de ge li she ji he gou zhu ,you hua cai liao de xi bo xing neng ,tan jiu ji xi shou dian ci bo de nei zai ji zhi 。li yong qian qu ti dao xiang fa zhi bei le Cozu zhuang ti ,liu fang mi dui ji xiang （HCP）/mian xin li fang mi dui ji xiang （FCC）de zhi liang bi fen bie wei 1:0.8、1:1.0、1:1.8、1:3.2、1:13.1he 1:17.5,dang xi bo cai liao hou du wei 1.0 mmshi ,zui da fan she sun hao fen bie wei -20.0 dB、-17.0 dB、-32.8 dB、-26.3 dB、-21.7 dBhe -19.9 dB,di yu -10.0 dBde you xiao xi shou pin dai kuan du fen bie wei 2.5 GHz、3.6 GHz、4.0 GHz、3.9 GHz、3.3 GHzhe 2.6 GHz。dian ci fen xi jie shi ,HCPxiang you li yu di sheng Cozu zhuang ti de fu jie dian chang shu ,FCCxiang you li yu gai shan Cozu zhuang ti de fu ci dao lv 。HCP/FCCxiang de zhi liang bi wei 1:1.8shi ,Cozu zhuang ti de xi bo xing neng you yi ,zai xi bo cai liao hou du wei 1.5 mmshi ,zui da fan she sun hao ke da -41.0 dB（9.4 GHz）,xi bo cai liao de hou du zai 1.0-5.0 mmfan wei nei bo dong shi ,you xiao xi shou pin dai wei 4.0-17.4 GHz。yi shi xin Cocai liao zuo wei dui bi ,zheng shi le Cozu zhuang ti nei bu kong jie gou de cun zai ke yi you xiao jiang di cai liao de fu jie dian chang shu ,gai shan zu kang pi pei te xing ji xi bo xing neng 。jie ge shui re fa yu gao wen re jie fa zhi bei le he ke CoNi@gua ceng dan mo xi （FLG）fu ge cai liao ,Co/Niyuan zi bi fen bie wei 1:0.3、1:0.8he 1:1.8,CoNi/FLGde zhi liang bi fen bie wei 1:0.3、1:0.4he 1:0.3,dang xi bo cai liao hou du wei 2.0 mmshi ,zui da fan she sun hao fen bie wei -28.0 dB、-45.4 dBhe -15.5 dB,you xiao xi shou pin dai kuan du fen bie wei 5.0 GHz、4.5 GHzhe 3.2 GHz。shi yan jie guo biao ming ,cai liao nei bu que xian wei dian chu de ou ji ji hua ji he ke jie mian jian de jie mian ji hua ,cu jin he ke CoNi@FLGfu ge cai liao xi bo xing neng de di sheng ,dang Co/Niyuan zi bi wei 1:0.8shi ,fu ge cai liao xi bo xing neng you yi ,jie dian sun hao neng li jiang ,ci sun hao neng li xiang dui jiao ruo 。ju bi ge （PPy）na mi qiu he yang hua dan mo xi （GO）yi π-πxiang hu zuo yong zi zu zhuang xing cheng PPy/GOza hua wu ,jia ru N2H4·H2Ohai yuan zhi bei le PPy/rGOfu ge cai liao 。fu ge cai liao zhong PPy/rGOde zhi liang bi fen bie wei 1.2:1、0.6:1he 0.3:1,zui da fan she sun hao fen bie wei -19.0 dB、-59.2 dBhe -10.9dB,xi bo cai liao de hou du fen bie wei 1.5、3.8he 1.0 mmshi ,dui ying de you xiao xi shou pin dai kuan du fen bie wei 2.5 GHz、1.2 GHzhe 3.1 GHz。dian ci fen xi biao ming ,PPy/rGOfu ge cai liao you yi de xi bo xing neng lai yuan yu ji liang hao de zu kang pi pei te xing 、duo chong ji hua sun hao ji dian dao sun hao 。li yong ju er xi bing ji er jia ji lv hua an gong neng hua mo ding xing tan wei qiu （ACMs）,shi ji biao mian dai zheng dian ,yu biao mian dai fu dian de GOyi jing dian xiang hu zuo yong jie ge xing cheng GO/ACMs/GO,hua xue hai yuan zhi bei le san ming zhi jie gou de rGO/ACMs/rGOfu ge cai liao 。yu ACMs、rGOxiang bi ,san ming zhi jie gou rGO/ACMs/rGOfu ge cai liao zhan xian chu you yi de xi bo xing neng ,xi bo cai liao de hou du wei 1.2 mmshi ,zui da fan she sun hao wei -21.5 dB（18.0 GHz）,you xiao xi shou pin dai kuan du wei 2.6 GHz。dian ci can shu fen xi ji dian ci fang zhen biao ming ,rGO/ACMs/rGOyou yi de xi bo xing neng lai yuan yu liang hao de zu kang pi pei te xing 、ge kuo de jie dian sun hao ji du te de san ming zhi fu ge jie gou suo dai lai de duo chong fan she ji jie mian ji hua chi yu 。zai 523 Kxia lao hua 10 d,rGO/ACMs/rGOfu ge cai liao xi bo xing neng de re wen ding xing liang hao 。shang shu xin xing xi bo cai liao de you xiao xi shou pin dai fan wei jun zhu yao fen bu zai Kudai （12.0-18.0 GHz）,fen xi cai liao de dian ci bo xi shou ji zhi ,Cozu zhuang ti yi ci sun hao wei zhu xi shou ru she dian ci bo ,he ke CoNi@FLGfu ge cai liao yi jie dian sun hao wei zhu xi shou ru she dian ci bo ;PPy/rGOfu ge cai liao yu rGO/ACMs/rGOfu ge cai liao jin yi jie dian sun hao cui jian ru she dian ci bo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的王莹，发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文，是一篇关于钴镍金属论文,石墨烯论文,聚吡咯论文,碳球论文,吸波论文,哈尔滨工业大学2019-12-07论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。