收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

γ辐射还原法制备钴镍及其复合吸波材料

赵弘韬  
【摘要】:纳米磁性金属粒子及其复合材料是目前吸波材料领域的研究热点。开展γ-射线辐射还原法制备形貌可控的纳米磁性金属材料的研究工作无论对于制备新颖结构、性能的纳米磁性金属吸波材料还是提高γ-射线辐射法在制备纳米材料方面的应用水平都具有特殊的意义;同时,由于γ-射线辐射法制备纳米磁性金属/无机载体复合材料具有不引入杂质元素等特点,在复合吸波材料的制备方面具有一定的优势。 研究了表面活性剂辅助条件下γ-射线辐射还原法制备磁性纳米Ni、Co以及Co-Ni合金材料,选用了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)四种表面活性剂研究其对纳米Ni、Co以及Co-Ni合金晶体生长和形貌的影响。通过XRD、SEM、VSM及矢量网络分析仪等对材料进行了表征,结果表明,不同的表面活性剂能显著改变磁性金属颗粒的形貌和结构,而且纳米磁性材料的不同形貌与结构会改变其磁性能和电磁性能。采用PVP、CTAB、PVA和SDBS四种表面活性剂制备的纳米Ni均为立方晶型,但是样品形貌具有很大的差别。其中,以SDBS为表面活性剂制备的准链状纳米镍在7.4 GHz处出现一个最强吸收峰(-23.6 dB),分析认为是准链状纳米镍更强的形状各向异性引起的。 通过外加静磁场辅助γ-射线辐射还原法制备纳米磁性金属粒子,发现外加静磁场可以改变磁性金属的成核和生长机制,生成形貌和结构可控的纳米组装结构。钴体系在氨水络合之后可以由不规则的纳米颗粒转变为纳米片组装而成的花状结构,而施以外加磁场则可以得到均匀分散的片状结构。通过控制适当的磁场强度能够对Co纳米粒子的排列实现导向生长,在3000 G的外加磁场下,可以得到定向排列非常规整的Co棒状结构。随着外加磁场的增大,Co纳米结构定向排列的有序性增高、对应的磁化强度增强、最大吸收频率向低频方向移动,而且定向排列对Co纳米粒子的吸波性能提高有一定的帮助。磁场辅助条件下制备的纳米Ni具有更加完好和规整的链状结构,Ni纳米粒子进行规则排列后,电磁吸收效果得到了一定的增强。根据Co:Ni比例的不同,得到的Co-Ni合金形貌具有很大的差别,单个组分有主导合金以该组分形貌生长的作用。在磁场辅助条件下Co:Ni比例为1:4制备的海葵状Co-Ni合金具有比较理想的吸波效果,在10 GHz出现峰值,达到-33 dB。而且,材料的吸收频带可以通过调节材料的厚度进行一定程度的调控,使其成为一种较好的吸波材料。 采用γ-射线辐射还原法制备了纳米镍/石墨(Ni/G)、纳米镍/碳纳米管(Ni/MWCNTs)、纳米镍/空心微球(Ni/CS)和纳米钴/二氧化硅(Co/SiO_2)复合材料,研究了材料的结构、电磁参数和吸波性能之间的关系。γ-射线辐射使碳纳米管表面产生缺陷,可以使i纳米粒子以其为成核点而生长在碳纳米管表面,Ni/MWCNTs复合材料在3.8~18 GHz的电磁吸收性能有了很大的提高,在6.4 GHz处出现最大吸收-7.2 dB,复合材料电磁吸收性能主要来自于增强的磁损耗和改善的阻抗匹配,而不是电损耗。Ni/CS复合材料在9.8 GHz处出现明显的吸收峰(-14 dB),并且在8.6~11.2 GHz频率范围内吸收都要大于-10 dB;分析认为,性能的提高源自于纳米Ni包覆后给Ni/CS复合材料带来一定的磁损耗,以及纳米Ni颗粒与空心微球间界面驰豫损耗等综合效应。调节Co/SiO_2复合材料的SiO_2和Co比例,复合材料的介电常数和磁导率的虚部可得到较大的提高,Co/SiO_2复合材料的吸波性能来源于Co包覆SiO_2后带来了介电损耗和磁损耗的综合结果;SiO_2:Co=5:1制备的Co/SiO_2复合材料在6.2 GHz处出现最强吸收,达到-23 dB。 通过以上实验证明表面活性剂和静磁场辅助γ-射线辐射还原法可以制备具有特殊形貌、结构的磁性Co、Ni及其合金材料,其中部分材料具有优异的吸波性能;γ-射线辐射还原法的优势之一是所制备的复合材料不含杂质元素,吸波性能在中低频区优于化学镀法制备的相应复合材料。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 简科;;雷达吸波材料的涂层结构设计[J];安全与电磁兼容;2009年03期
2 陈玉金,邱成军,宿辉,曹茂盛,朱静;碳纳米管化学复合镀镍钴[J];中国表面工程;2003年02期
3 周小沫;聂海晶;赵越;周印希;范楼珍;;多壁碳纳米管与镍纳米颗粒复合物的制备及研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2008年02期
4 公建辉;丘泰;沈春英;李晓云;杨建;;化学镀法制备Co-B包覆羰基铁复合粉体工艺研究[J];材料保护;2007年11期
5 景茂祥;沈湘黔;;纳米磁性金属电磁波吸收剂的研究进展及展望[J];材料导报;2005年12期
6 赵九蓬,李垚,吴佩莲;新型吸波材料研究动态[J];材料科学与工艺;2002年02期
7 齐艳妮,殷德宏,王季平,王金渠;乙二醇溶剂中纳米镍的制备研究[J];材料科学与工程学报;2005年03期
8 于美;刘建华;李松梅;陈冬梅;;Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4粉末化学镀铜前后的电磁性能[J];材料科学与工程学报;2007年04期
9 李强;杜卫民;;大规模合成近乎单分散的镍三维纳米结构及其催化性能研究(英文)[J];稀有金属材料与工程;2009年12期
10 毋伟;陈郑博;陈建峰;;微乳液一步法制备纳米镍白油稳定分散体[J];稀有金属材料与工程;2009年S3期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈青松;李君涛;颜佳伟;周志有;孙世刚;;纳米结构钴薄膜的电化学制备及其特殊红外性能[A];第十四届全国分子光谱学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 曾爱香;空心微珠复合吸波材料的研究[D];华中科技大学;2004年
2 乔正平;γ-射线辐射法制备纳米硫族化合物及其高分子复合材料[D];中国科学技术大学;1999年
3 龚春红;特种形貌超细镍晶材料的制备及其电磁特性研究[D];河南大学;2008年
4 姜建堂;几种介电/铁磁复合粉体的制备工艺及电磁性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 韩妙斐;纳米镍和镍/石墨复合材料的γ-辐射法制备及电磁性能[D];哈尔滨工业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张振;赵志鸿;张锐;肖德凯;;2005年我国热固性工程塑料进展[J];工程塑料应用;2006年05期
2 张军英;张雨;姜维维;;微波材料的电磁参数测试方法[J];工程塑料应用;2012年05期
3 贾莉莉;毕红;王亚芬;;聚氨酯泡沫复合材料的制备及其吸波性能研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年05期
4 张拴勤;;吸波材料和电磁屏蔽材料的研究现状[J];安全与电磁兼容;2007年06期
5 夏宁博;邢欣;司亚凯;王应德;;四针状氧化锌晶须吸波性能的改进[J];安全与电磁兼容;2009年01期
6 孙国亮;陈韬文;郑文伟;胡启升;左红稳;;球磨时间对片状铁磁性吸收剂吸波性能的影响[J];安全与电磁兼容;2009年04期
7 张占龙;彭孟杰;肖冬萍;何为;汪泉弟;;配电房工频磁场屏蔽方法分析[J];安全与环境学报;2010年03期
8 郭伟凯,李家俊,赵乃勤,郭新权;微量碳纤维平行排布吸波材料结构模型(Ⅰ)[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
9 刘政,毛卫民;碳纳米管在军事上的应用前景[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
10 李瑞琦;何世禹;初文毅;;吸波涂层材料研究进展[J];兵器材料科学与工程;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘桂香;陶卫东;;手征介质NaClO_3晶体透射光偏振特性的实验研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 魏美玲;周长灵;滕祥红;李贵佳;;国内外隐身材料发展概况及趋势[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2003年学术年会论文集[C];2003年
3 王芸;彭程;彭小波;倪嘉;王华文;;空心玻璃微珠的应用研究现状[A];中国硅酸盐学会玻璃分会2009年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2009年
4 杜磊;张海燕;黄耀林;张敏;;碳纳米管复合电磁屏蔽涂料的研究[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
5 徐坚;熊惟皓;曾爱香;王采芳;;合金包覆空心微珠粉体吸波材料的制备[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
6 毕红;吴先良;李民权;孙涛;李山东;顾民;;碳纳米管/聚苯胺/钴复合物的制备及其微波吸收特性研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
7 石南林;李永锐;祖亚培;宫骏;孙超;;六角片状钡铁氧体(Ba Fe_(12)O_(19))粉末的制备[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
8 陈利民;柳学全;李红云;亓家钟;朱雪琴;葛副鼎;朱静;;纳米γ-(Fe,Ni)合金颗粒的微观结构及微波吸收特性[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
9 余春安;罗永康;匡松连;蔡建强;;碳纳米管高温吸波材料研究进展[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
10 刘云芳;沈曾民;于建民;;活化碳纳米管的孔结构及微波吸收性能的研究[A];第19届炭—石墨材料学术会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周红洋;硫属化合物纳米材料的可控性合成与表征[D];中国科学技术大学;2010年
2 田焜;水泥基电磁防护吸波多功能复合材料的研究[D];武汉理工大学;2010年
3 高敬伟;多形态聚吡咯的制备与吸波性能研究[D];东华大学;2010年
4 文瑾;表面修饰纳米铜颗粒的制备及其摩擦学性能研究[D];中南大学;2011年
5 杨昊炜;聚硅氧烷超疏水表面制备及其性能研究[D];复旦大学;2011年
6 张丽;Fe基双相纳米复合材料的制备与高频性能的研究[D];电子科技大学;2011年
7 丁世敏;电磁吸波混凝土材料关键技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 李雪爱;Fe_3O_4基磁性材料的制备及其复合薄膜电磁性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 刘旭光;异形截面碳化硅纤维制备及其吸波性能[D];国防科学技术大学;2010年
10 燕绍九;介电层包覆铁磁金属微纳米颗粒的结构与电磁性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石琢;纤维/颗粒—树脂基层合复合材料的吸声性能研究[D];浙江理工大学;2010年
2 张佳;新型二氧化锰的形貌可控合成及其电磁特性的研究[D];大连理工大学;2010年
3 陈利阳;环氧树脂基吸波涂层的电磁性能研究[D];大连理工大学;2010年
4 孙传明;空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D];中国海洋大学;2010年
5 肖红;基于过渡金属材料储氢的机理研究[D];湘潭大学;2010年
6 王晴晴;纳米金属的制备及其在处理典型有机污染物中的应用[D];河南理工大学;2010年
7 曹昌盛;模板法制备一维铁氧体纳米线(管)及其磁性能研究[D];沈阳理工大学;2010年
8 姚寅芳;模板法制备聚苯胺及其吸波性能研究[D];东华大学;2011年
9 程斌;玻璃微珠为基的复合吸波材料的制备[D];大连理工大学;2008年
10 罗秋兰;MWNTs/Mg(OH)_2阻燃PET功能纤维的制备及其结构与性能研究[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑国禹;;导电高分子在隐身材料中的应用[J];工程塑料应用;2007年02期
2 何芳;万怡灶;黄远;李皓;王玉林;;ABS/镀镍碳纤维复合材料电磁屏蔽特性研究[J];工程塑料应用;2007年05期
3 徐红艳;徐冬梅;王谦宜;董泓;吴华强;;碳纳米管负载镍修饰电极对碱液中葡萄糖的电催化氧化[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年06期
4 沙斐;信息技术设备的电磁辐射及其抑制[J];安全与电磁兼容;2000年03期
5 方鲲,毛卫民,冯惠平,潘成,周志彪,郭志猛;轻质宽频导电高分子微波吸收材料研究[J];安全与电磁兼容;2005年02期
6 冯则坤,张秀成,何华辉;纳米磁性颗粒膜的制备及微波电磁特性研究[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
7 李云凯,王勇,高勇,钟家湘;空心微珠简介[J];兵器材料科学与工程;2002年03期
8 赵东林,周万城;涂敷型吸波材料及其涂层结构设计[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
9 陈利民,亓家钟,朱雪琴,葛副鼎;纳米γ-(Fe,Ni)合金颗粒的微观结构及其微波吸收特性[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
10 黄远,李家俊,马铁军,王玉林;一种新型结构吸波材料的设计与制备[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 管登高;防电磁信息泄密宽频带电磁波屏蔽集成复合材料研究[D];四川大学;2004年
2 王艳秋;镁基材料微弧氧化涂层的组织性能与生长行为研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗辉华;六角铁氧体的电磁波吸收特性研究[D];电子科技大学;2002年
2 王桂香;铁系元素纳米合金的合成及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 陈耿;高磁导率大损耗六角铁氧体材料的研究[D];电子科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 步文博,徐洁,丘泰;吸波材料基础理论的探讨及展望[J];江苏陶瓷;2001年02期
2 阎鑫,胡小玲,岳红,张秋禹,黄英,吕玲;雷达波吸收剂材料的研究进展[J];材料导报;2001年01期
3 周克省,黄可龙,孔德明,李志光;吸波材料的物理机制及其设计[J];中南工业大学学报(自然科学版);2001年06期
4 孙晶晶,李建保,张波,翟华嶂,孙格靓;陶瓷吸波材料的研究现状[J];材料工程;2003年02期
5 黄涛,黄英,贺金瑞;吸波材料研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2003年01期
6 刘俊能;XPJ型微波吸收材料[J];材料工程;1978年06期
7 茹海红,张国光,王寿太;金属酞菁高分子吸波材料[J];宇航材料工艺;1989年Z1期
8 曾祥云,马铁军,李家俊;吸波材料(RAM)用损耗介质及RAM技术发展趋势[J];材料导报;1997年03期
9 周敏,杨觉明,周建军;吸波材料研究进展[J];西安工业学院学报;2000年04期
10 罗发,周万城,焦桓,赵东林;SiC(N)/LAS吸波材料吸波性能研究[J];无机材料学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李享成;龚荣洲;冯则坤;何华辉;;具有雷达波吸收功能的纤维类吸波材料研究[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年
2 于晓凌;张秀成;李海华;何华辉;;铁纤维层状吸波材料吸收特性[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 朱天社;徐毓龙;郑茂盛;;FFP复合吸波材料的研究[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
4 管登高;黄婉霞;毛健;陈家钊;涂铭旌;;低频梯度功能复合吸波材料的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 ;大连东信微波吸波材料[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
6 陈蓓京;陈利民;亓家钟;朱雪琴;蒲玉萍;王强;;纳米微波吸收材料的研究及其应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
7 商勇;王毓鹏;黄云霞;曹全喜;马格林;;微波吸收用纳米铁氧体制备过程影响因素分析[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
8 涂国荣;周晓华;杜光旭;;多晶铁纤维制备技术研究进展[A];中国化学会2005年中西部十五省(区)、市无机化学化工学术交流会论文集[C];2005年
9 张磊;赵东林;沈曾民;;碳纳米管/纳米碳化硅复合材料的制备及其微波电磁特性[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
10 张海龙;赵东林;侯景伟;沈曾民;;电路模拟结构对结构复合材料吸波性能的影响[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 础德;奇妙的吸波材料[N];河北日报;2001年
2 毛卫民;新型宽频纳米复合吸波材料的研究[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 潘辉;张平余;纳米微粒吸波材料问世[N];中国化工报;2004年
4 南京大学张明雪;新型吸波材料:隐身技术发展的重要支撑[N];中国化工报;2002年
5 清靖;雷达吸波结构复合材料概览[N];中国建材报;2006年
6 邵海成 戴红莲 黄健 沈春华 李世普;铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态及展望[N];广东建设报;2005年
7 ;纳米世界求创新[N];西安日报;2009年
8 艾宝英;隐身涂料发展趋势与概况[N];中国建材报;2007年
9 王树生;美俄围绕隐身战机斗法[N];战士报;2008年
10 邵学文;隐身材料和隐身技术[N];大众科技报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宝毅;水泥基平板吸波材料的制备与性能研究[D];大连理工大学;2011年
2 景红霞;低频段复合吸波材料的制备及电磁性能研究[D];中北大学;2013年
3 魏薇;聚芳醚酮基杂化吸波材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2014年
4 刘立东;铁磁性吸波材料的制备及其电磁性能研究[D];大连理工大学;2011年
5 周春华;纳米Fe_3Al金属间化合物吸波性能的研究[D];山东大学;2005年
6 白保东;电磁兼容暗室特性的时域分析研究[D];沈阳工业大学;2006年
7 赵弘韬;γ辐射还原法制备钴镍及其复合吸波材料[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王雯;碳基复合吸波材料的制备及性能研究[D];山东大学;2012年
9 徐铭;电磁屏蔽用吸收反射一体化复合材料的研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
10 孟东林;混响室和电波暗室的低频性能研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄勇军;基于负折射率媒质的吸波材料设计与电磁特性研究[D];电子科技大学;2010年
2 赵三团;高温吸波材料基体的研究[D];西北工业大学;2003年
3 李江;纳米量级ZnO涂层目标的光学特性研究[D];南京理工大学;2004年
4 刘鹤勇;基于PSO的吸波材料优化设计及有孔矩形腔屏蔽效能分析[D];北京邮电大学;2010年
5 程圣华;用铁砂研制M型六角晶系吸波材料[D];安徽大学;2003年
6 王晨;聚合物基纳米吸波复合材料的制备及表征[D];清华大学;2005年
7 柴汉冬;介质层上的双周期阻抗贴片的Floquet分析[D];电子科技大学;2010年
8 吕述平;微波暗室用谐振型角锥吸波材料的研究[D];大连理工大学;2006年
9 熊波;含FSS结构的多层复合吸波材料反射率计算与实验研究[D];华中科技大学;2006年
10 陈生;吸波材料抑制孔腔谐振研究[D];西安电子科技大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026