收藏本站
《南京理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用于毫米波无源干扰的石墨层间化合物研究

周明善  
【摘要】: 毫米波制导与探测是当前精确制导武器重要的发展趋势之一。膨胀石墨具有较强的导电性及易于飘浮的独特空腔结构,因而能够形成衰减毫米波传输的遮蔽干扰屏障。本文分析了传统硫酸、硝酸石墨层间化合物应用于毫米波无源干扰中的诸多缺陷,以石墨层间化合物膨胀容积与温度关系的理论计算结果为指导,研制出几种低温、易膨胀石墨层间化合物,应用现代仪器分析手段,对其结构、组成、磁性能以及低温易膨胀、高膨胀容积特性进行了表征和分析:系统研究了低温、易膨胀石墨层间化合物形成的膨胀石墨对毫米波的衰减特性及影响因素。具体研究内容为: (1)基于Griffith破裂纹理论,研究了石墨层间化合物热膨胀时微孔形成过程,根据不同插层物石墨层间化合物的膨胀容积与温度关系的理论计算结果,选择C_2H_5COOH、C_3H_7COOH、CH_3NO_2、HClO_4、H_3PO_4作为低温、易膨胀石墨层间化合物的插层剂。 (2)选用CrO_3、KMnO_4作为氧化剂,通过化学氧化法制备低温、易膨胀石墨层间化合物,运用SEM扫描电镜、EDS电子能谱、FTIR红外吸收光谱对GIC的表面形貌、层状结构及插入物基团进行了表征和分析。XRD阶结构分析结果表明,除C_3H_7COOH-FeCl_3-GIC以2、3阶的混合阶为主外,其它几种石墨层间化合物都是以一阶为主。振动样品磁强计(VSM)的磁性能研究结果说明,由于FeCl_3的插入,石墨层间化合物(CH_3NO_2-FeCl_3-CrO_3-GIC)不同于单纯石墨的抗磁性,而是具有一定的顺磁性,其高温膨化后的膨胀石墨则表现出更强的磁性。 (3)采用TG、DSC热分析,对低温、易膨胀石墨层间化合物及传统硫酸GIC的热失重过程、膨胀热分解反应的历程进行了对比分析,结果表明,前者热分解起始温度为135~160℃,而H_2SO_4-GIC的起始分解温度为250℃左右。膨胀容积与温度关系实验结果表明,GIC粒径相同时,低温、易膨胀石墨层间化合物更易于在较低的温度下获得较高的膨胀容积。干扰剂中石墨层间化合物不同含量的对比实验表明,低温、易膨胀石墨层间化合物的含量高达75%,而传统硫酸、硝酸石墨层间化合物的含量仅占55%,热力学理论计算结果证实了低温、易膨胀石墨层间化合物的低能耗特性。稳定性和安定性研究结果表明,低温、易膨胀石墨层间化合物具有较好的环境稳定性和安定性,满足一般烟火药剂的长贮性及相容性要求。 (4)系统研究了低温、易膨胀石墨层间化合物形成的膨胀石墨对3mm、8mm波动态衰减特性及影响因素。相同质量干扰剂中CH_3NO_2-FeCl_3-GIC的3mm、8mm波动态衰减能力分别比传统H_2SO_4-GIC提高了2.29 dB、4.01 dB。在粒径、质量相同的情况下,低温、易膨胀石墨层间化合物的毫米波衰减性能都要明显的优于H_2SO_4-GIC。 通过高温下膨化二茂铁与GIC的混合物,得到附着磁性铁氧化物微粒的膨胀石墨,随着铁氧化物含量的增加,其平均电导率呈下降趋势,而磁化强度逐渐增强。磁性膨胀石墨对毫米波的衰减兼备了电损耗吸收和磁损耗吸收,二者相互制约,当二茂铁和石墨层间化合物的质量比为2~3:5时,3mm、8mm波动态衰减能力最强。 当GIC粒径为150~200μm时,对3mm波的衰减效果最佳,当GIC粒径为250~450μm时,8mm波的衰减能力最强。膨胀石墨对毫米波的衰减并不完全符合半波长偶极子理论,而是比半波长度略小,8mm波最佳长度为2~4mm、3mm波最佳长度为0.8~1.5mm。通过供热剂膨化得到膨胀石墨的毫米波衰减能力,要明显强于马弗炉里膨化的膨胀石墨。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB321

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯永宝,丘泰,张明雪,李晓云,沈春英;涂覆型雷达吸波材料研究进展[J];材料导报;2003年12期
2 任京成,沈万慈,杨赞中,袁伟;柔性石墨材料和膨胀石墨材料的现状及发展趋势[J];非金属矿;1999年05期
3 焦清介,常非,许又文,陈明华;含能材料热力学计算在闪光烟火药剂配方设计中的应用[J];火工品;2002年01期
4 吴昱,尹喜凤,崔建林,武湃;可膨胀石墨在爆炸分散型发烟剂中的应用[J];火工品;2004年02期
5 樊瑞君,王煊军,刘代志;含能材料热安定性及热安全性评价方法研究进展[J];化学推进剂与高分子材料;2004年02期
6 金良安,王孝通,付建国,杨常清;特种泡沫云对常用频段红外的干扰实验研究[J];激光与红外;2004年04期
7 金良安,王孝通,付建国,林银桂;特种泡沫云干扰微波的实验研究[J];微波学报;2004年04期
8 宾晓蓓,曾宪滨;石墨层间化合物合成的动力学理论初探[J];西南工学院学报;1999年03期
9 刘景萍,黄文良,赵惠昌;箔条云的反射特性研究[J];弹道学报;2000年03期
10 王军,宋永才,冯春祥;含钛碳化硅纤维的制备及其微波吸收特性[J];材料研究学报;1998年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 伍士国;可膨胀石墨瞬时膨化及衰减8毫米波的动态性能研究[D];南京理工大学;2004年
2 周明善;超薄导电片衰减3mm波特性研究[D];南京理工大学;2004年
3 张宝庆;氯化铁—氯化铝—石墨层间化合物的制备及其导电性和稳定性的研究[D];湖南大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李黎明,徐政;吸波材料的微波损耗机理及结构设计[J];现代技术陶瓷;2004年02期
2 张宝庆,刘洪波,李德意,张红波;炭纤维作宿主的FeCl_3-AlCl_3-GIC的制备及其电学性质的研究[J];炭素;2000年04期
3 沈国柱;徐政;蔡瑞琦;;短切碳纤维-铁氧体填充的复合材料吸波性能[J];同济大学学报(自然科学版);2006年07期
4 巩晓阳,董企铭,田保红,刘平;纳米Fe含量对Fe/环氧树脂复合材料吸波性能的影响[J];河南科技大学学报(自然科学版);2004年01期
5 黄云霞,曹全喜,卫云鸽,王毓鹏;零维纳米Fe_2O_3粉体的制备与吸波性能的研究[J];功能材料与器件学报;2004年02期
6 谭艳霞;李沪萍;罗康碧;陈举恩;;工业副产石膏制硫酸钙晶须的现状及应用[J];化工科技;2007年03期
7 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
8 林雪梅,潘功配;HClO_4/H_2SO_4体系制备的低硫可膨胀石墨的结构与性能[J];非金属矿;2005年05期
9 唐超,官建国,陶剑青;铁纤维的常用制备方法及应用[J];高科技纤维与应用;2005年03期
10 景茂祥,沈湘黔;简报γ-FeNi包裹Al_2O_3复合微球的制备[J];硅酸盐学报;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 李星国;;纳米材料研究及其应用[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
3 王梅珍;赵宝艳;王瑄;吴超;;纳米吸波材料及其在电磁辐射防护织物中的应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
4 何显运;张兴华;周彦豪;;吸波材料的研究进展[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 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
6 乔小晶;于仁光;胡晓春;;镀金属膨胀石墨的制备及性能研究[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 翟宇;聂彦;沈翔;邓联文;;电磁屏蔽材料的研究进展与发展趋势[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
8 陈将伟;许卫东;杨燚;唐东明;张豹山;陆怀先;;谐振腔方法测量金属磁性薄膜复磁导率的误差分析及改进方案[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
9 黄爱萍;冯则坤;何华辉;熊惟皓;;Co_2Z型铁氧体材料磁谱的解析计算与仿真设计[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
10 杨玮玮;刘顺华;杜继柱;;二氧化锰涂覆EPS方法与效能分析[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王琳;低维ZnO材料的外场制备、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
2 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
3 高彦东;纳米复相Nd2Fe14B/a-Fe型磁性材料结构和磁性能的研究[D];北京航空材料研究院;2000年
4 李学森;扬子地块四川江油地区上泥盆统—下石炭统古地磁研究[D];西北大学;2001年
5 杜红林;稀土—铁金属间永磁化合物间隙原子效应的研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
6 潘峰;行程传感液压缸基础技术的研究[D];浙江大学;2002年
7 高发明;复杂晶体化学键介电理论及其在材料科学中的应用[D];燕山大学;2002年
8 梁逵;碳纳米管及氧化镍超级离子电容器的研究[D];电子科技大学;2002年
9 王述洋;生物质热解动力学建模及锥式闪速热解装置设计理论研究[D];东北林业大学;2002年
10 曲荣君;新型螯合树脂的设计、合成及性能研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈志强;纳米氧化锌制备及胺酯类聚合物合成、掺杂性质研究[D];中南大学;2005年
2 李金儡;铝基磁性Fe纳米线阵列吸波材料的制备与性能[D];中南大学;2005年
3 崔晓冬;平板吸波材料结构设计及吸波性能研究[D];大连理工大学;2006年
4 林文洲;高能炸药摩擦感度的理论研究[D];中国工程物理研究院;2006年
5 李建婷;多壁碳纳米管表面改性及其微波吸收性能研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 张鸟飞;TiO_2/膨胀石墨光催化剂的制备及性能研究[D];扬州大学;2007年
7 严文荣;泡沫遮蔽剂技术及其红外消光性能研究[D];南京理工大学;2007年
8 孟辉;纤维型雷达吸波涂层研究[D];北京工业大学;2005年
9 郭莹娟;环氧树脂基复合型导电材料制备工艺研究[D];西北大学;2005年
10 王立影;稠油的电加热开采理论及方法研究[D];大连理工大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈国柱;徐政;李轶;;短切碳纤维复合材料对8mm波吸收性能研究[J];玻璃钢/复合材料;2006年03期
2 王军,宋永才,冯春祥;含钛碳化硅纤维的制备及其微波吸收特性[J];材料研究学报;1998年04期
3 尹伟;金为群;权新军;李艳;崔晓辉;;复合插层剂制备可膨胀石墨研究[J];非金属矿;2006年01期
4 江平开,王宗光,王寿泰,徐传骧,刘辅宜;非球形导电粒子与绝缘体复合材料的介电增强研究[J];复合材料学报;1997年03期
5 洪剑寒;王鸿博;魏取福;高卫东;;磁控溅射法制备纳米Ag薄膜的AFM分析和导电性能[J];纺织学报;2006年09期
6 王军,王应德,王娟,姚闽,陈革,宋永才,冯春祥;异型截面碳化硅纤维的制备及其雷达吸波特性[J];功能材料;2000年06期
7 周伟,董建,兆恒,沈万慈,康飞宇;膨胀石墨结构的研究[J];炭素技术;2000年04期
8 王海宁,郑永平,康飞宇;膨胀石墨孔结构的定量研究[J];无机材料学报;2003年03期
9 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
10 任慧,乔小晶,焦清介;宽频谱烟幕干扰材料研究[J];兵器材料科学与工程;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 关华;抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 黄昊;干扰毫米波用可膨胀石墨的制备及其性能表征[D];南京理工大学;2006年
2 张宝庆;氯化铁—氯化铝—石墨层间化合物的制备及其导电性和稳定性的研究[D];湖南大学;2001年
3 杨永芳;PE/石墨导电复合材料的研究[D];天津科技大学;2002年
4 伍士国;可膨胀石墨瞬时膨化及衰减8毫米波的动态性能研究[D];南京理工大学;2004年
5 霸书红;环保型抗红外发烟剂材料的研究及应用[D];南京理工大学;2004年
6 张进;可膨胀微粉石墨的制备及应用[D];南京理工大学;2005年
7 贺建森;一种抗毫米波发烟剂的研究[D];南京理工大学;2007年
8 梁莹娜;用于红外/毫米波干扰材料的可膨胀石墨制备及性能研究[D];南京理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈允春,谢俊好;箔条回波的统计特性[J];电波科学学报;1997年01期
2 文树梁;箔条干扰的数学模型及其计算机仿真[J];航天电子对抗;1995年02期
3 李金山,肖鹤鸣,董海山;均三叠氮基三硝基苯热解反应的理论研究[J];化学物理学报;1999年05期
4 王天放,李疏芬;最小自由能法求解GAP在等压绝热条件下的燃烧产物[J];火炸药学报;2003年04期
5 余洪斌,赵振声,聂彦,邓联文;一种多晶铁纤维的表面改性方法[J];表面技术;2002年01期
6 赵振声,吴明忠,何华辉;多元醇还原法制备高纯度金属磁粉[J];磁性材料及器件;1998年03期
7 王军,宋永才,冯春祥;含钛碳化硅纤维的制备及其微波吸收特性[J];材料研究学报;1998年04期
8 王应德,陈彦模,朱美芳,蓝新艳,薛金根;三叶形截面碳化硅纤维介电性能与吸波性能研究[J];东华大学学报(自然科学版);2002年04期
9 黄婉霞,陈家钊,毛健,涂铭旌;纳米级Fe_3O_4对电磁波的吸收效能研究[J];功能材料;1999年01期
10 王军,王应德,王娟,姚闽,陈革,宋永才,冯春祥;异型截面碳化硅纤维的制备及其雷达吸波特性[J];功能材料;2000年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 金良安;多级喷射器特性及工程应用基础研究[D];大连理工大学;2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甄捷,乔英杰,王慎敏;低硫可膨胀石墨制备工艺研究[J];哈尔滨理工大学学报;2005年03期
2 张启彪,乔英杰,甄捷;膨胀石墨制备及性能研究[J];炭素;2005年03期
3 张健;尤少声;王桂兰;后晓淮;;膨胀石墨[J];炭素技术;1992年06期
4 周明善;李澄俊;徐铭;陶勇;;石墨层间化合物FeCl_3-CrO_3-GIC的制备及性能研究[J];无机化学学报;2006年11期
5 周明善;刘丽梅;李澄俊;陶勇;;HClO_4-CrO_3-石墨层间化合物的制备及其性能[J];新型炭材料;2010年05期
6 宋克敏,敦惠娟;制备无硫低氮膨胀石墨的新工艺研究[J];功能材料;2000年04期
7 曹宏;宾晓蓓;蔡细荣;王学华;马恩宝;;CoCl_2-FeCl_3-膨胀石墨层间化合物制备[J];化学与生物工程;2006年05期
8 李冀辉;贾志欣;冯莉莉;刘淑芬;;二氧化钛嵌入膨胀石墨材料制备[J];非金属矿;2006年05期
9 闫有旺;;新型纳米复合材料——石墨层间化合物[J];化学教学;2006年07期
10 陈阳;庞秀言;游婷婷;魏建业;;负载氧化钛的膨胀石墨的制备[J];炭素;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王宏喜;王宏霞;薛丽;;关于膨胀石墨吸油性能研究[A];第19届炭—石墨材料学术会论文集[C];2004年
2 沈万慈;王鲁宁;陈希;郑永平;康飞宇;;膨胀石墨在水处理中的应用研究[A];第19届炭—石墨材料学术会论文集[C];2004年
3 沈万慈;王鲁宁;;膨胀石墨——油污染水处理的新材料[A];非金属矿物材料与环保、生态、健康研讨会论文集[C];2003年
4 王鲁宁;陈希;郑永平;康飞宇;陈嘉封;沈万慈;;膨胀石墨处理毛纺厂印染废水的应用研究[A];非金属矿物材料—环保、生态与健康研讨会论文专辑[C];2004年
5 邹麟;康飞宇;沈万慈;郑永平;任慧;;天然石墨的精细加工技术及其在高新技术上的应用[A];中国硅酸盐学会非金属矿分会非金属矿产资源高效利用学术研讨会论文专辑[C];2009年
6 吕建中;史绯绯;于爱香;沈万慈;曹乃珍;;膨胀石墨作为烧伤创面外用敷料的研究与开发[A];中华医学会第六届全国烧伤外科学术会议论文汇编[C];2001年
7 连锦明;童庆松;陈前火;;膨胀石墨形成过程电子显微研究[A];第十二届全国电子显微学会议论文集[C];2002年
8 陈希;兆恒;郑永平;沈万慈;;有机物浸渍/涂敷-固化-炭化法制备膨胀石墨基低密度碳/碳复合材料[A];第19届炭—石墨材料学术会论文集[C];2004年
9 曹宏;宾晓蓓;陈加藏;;膨胀石墨对机油吸附性能的实验研究[A];第二届全国环境矿物学学术研讨会论文集[C];2004年
10 缪云坤;金宝源;吴启军;郑卫平;;膨胀石墨烟幕对毫米波衰减性能研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 郑惠荣;内蒙古大丰公司生产出高纯可膨胀石墨[N];中国建材报;2006年
2 大连新源动力股份有限公司 傅云峰;燃料电池与石墨材料工业[N];中国建材报;2004年
3 徐立铨;石墨在电池行业中的应用[N];中国矿业报;2003年
4 孔安;石墨深加工 市场颇钟情[N];中国国土资源报;2001年
5 中国炭素行业协会驻会副会长 陈国强;低碳经济为碳素工业带来机遇[N];中国冶金报;2010年
6 ;世界消费量加大 应用领域拓宽[N];中国建材报;2004年
7 中建;建材装备“十五”发展规划:五项重点六大产品[N];消费日报;2001年
8 本报记者 郑惠荣;石墨还能热多久?[N];中国建材报;2004年
9 柳絮恒;推广“无卤阻燃”技术 提高生存环境质量[N];科技日报;2005年
10 记者 尤蔓 通讯员 金君 李治民;王店镇项目建设实现“加速度”[N];三峡日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周明善;用于毫米波无源干扰的石墨层间化合物研究[D];南京理工大学;2007年
2 王磊磊;膨胀石墨在聚合物中的分散及其复合材料的结构与性能的研究[D];北京化工大学;2012年
3 韩志东;新型石墨层间化合物的制备及其膨胀与阻燃机理的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
4 黎梅;超声波和膨胀石墨相结合处理染料废水的研究[D];河北大学;2008年
5 关华;抗红外/毫米波双模发烟剂技术研究[D];南京理工大学;2005年
6 岳学庆;新型膨胀石墨基功能材料的制备及结构与性能研究[D];燕山大学;2011年
7 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
8 杨树斌;锂离子电池高性能负极材料的结构设计与研究[D];北京化工大学;2008年
9 王凯;氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性及其在双热管型吸附制冷系统中的应用[D];上海交通大学;2007年
10 朱敏聪;膨胀石墨基复合材料的制备、改性及其对水中特定污染物去除的研究[D];东华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵彦亮;稀土钆石墨层间化合物的制备与表征[D];太原理工大学;2010年
2 游婷婷;插钛膨胀石墨的制备及其应用研究[D];河北大学;2010年
3 刘宏;膨胀石墨吸附材料微波制备技术与溢油吸附应用技术研究[D];燕山大学;2011年
4 许丽娟;膨胀石墨对环境污染物的吸附及竞争吸附性能[D];河北大学;2011年
5 任海丽;膨胀石墨对油及苯基有机分子的吸附性能研究[D];河北大学;2009年
6 翟瑞国;载钛膨胀石墨在油水体系中对油的吸附性能研究[D];天津大学;2012年
7 冯佳;酸性与碱性石墨层间化合物的制备及其催化合成查尔酮的研究[D];河北师范大学;2013年
8 吴娟;膨胀石墨改性复合物电极的制备及其降解有机物的研究[D];黑龙江大学;2010年
9 赵颖华;膨胀石墨的制备及其对金属离子去除性能的研究[D];东华大学;2012年
10 杜鹏;乙酸—磷酸酯插层石墨层间化合物的制备及其结构与膨胀性能的研究[D];哈尔滨理工大学;2010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