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《沈阳工业大学》 2010年
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纳米包覆吸波材料的制备与性能研究

宋歌  
【摘要】:本文通过改变包覆工艺条件制备了CoAl2O4(Co)纳米胶囊、Ni/α-Fe2O3纳米复合粉体。利用X-Ray衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X光电子能谱(XPS)等测试技术,系统研究了各种纳米复合粉体的相组成、颗粒形貌、尺寸分布、微观组织结构以及其元素的价态以及聚集体的结构特征。利用振动样品磁强计(VSM)、矢量网络分析仪研究了所制备纳米复合粉体的磁性质和电磁性能,并初步探讨了纳米复合粉体具有优秀电磁吸收性能的物理机制。 结果表明,利用直流电弧法成功地制备了CoAl2O4(Co)纳米胶囊。高分辨电镜显示所制备的粒子具有清晰的壳核结构,粒径尺寸分布在10-90nm左右,壳层厚度为3-10nm。通过XPS光电子谱、X-ray衍射分析、TEM等分析确定所制备纳米胶囊的核成分是由Co组成,同时壳层是由CoAl2O4和极少的Al2O3, Co(OH)2,Co2O3所构成。电磁性能分析得到所制备的纳米胶囊在5.01-17.87GHz频率范围内,吸收率低于-10dB,厚度范围为2-5mm,最大吸收峰值达-21.1dB,对应的涂层厚度为2.5mm。 利用棒状α-Fe203硬模板法及化学镀法成功地制备了Ni/α-Fe2O3纳米复合粉体.粒径尺寸分布在2-5 u m,壳层厚度在4-8nm范围内。XRD及能谱分析可以得到,所制备的样品是以α-Fe203为内核,Ni为外壳的纳米复合粉体。磁性研究表明,与块体Fe203相比,纳米胶囊的饱和磁化强度减小,而矫顽力增加。利用实验所得到的电磁参数数据模拟Ni/α-Fe2O3纳米复合粉体/固体石蜡复合材料在不同厚度的电磁损耗能力。当涂层厚度为4mm时.该纳米胶囊/固体石蜡复合材料在6.82GHz反射系数达到-16.8dB。在3.97-18GHz频率范围反射系数均小于-10dB。虽然Ni/α-Fe2O3的饱和磁化强度相对很低,但是这种特殊的核壳结构和铁磁性的Ni壳及形状各向异性是出现高性能吸波特性的重要因素。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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