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《四川大学》 2005年
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高分子磁体/无机物复合材料的电磁性能与应用研究

林云  
【摘要】:随着微波通信技术的迅猛发展,电子器件和微带天线正朝高频化、小型化、轻量化和平面化方向发展,因此,具有特殊功能的有机磁性材料受到科学界和高技术领域的高度重视。虽然,上世纪八十年代末期起,俄罗斯、美国、法国和日本等国的科学家先后合成了数十个有机高分子磁体,但都因性能不佳,基本上无实用价值。为寻求轻质、低电磁损耗和易加工的多功能磁性材料,利用高分子磁体比重小、高频、微波下低电磁损耗和易加工以及无机物介电常数高和耐温性好的特点,通过有机酸表面改性,共混改性和辐照等技术,将高分子磁体与无机物复合制成高分子磁体/无机物的复合材料,获得了具有较大的缩波因子、低的电磁损耗和拓宽频带等特点的新型复合缩波功能材料,在现代军事和通信等领域具有重大的应用价值和理论意义。 本文在调研了国内外有关高分子磁体合成文献及专利技术的基础上,以二茂铁的原料,经独特的分子设计,合成了二茂铁间苯二甲酰腙金属配位高分子磁体(OPM),再与化学和物理改性的无机物(金红石,TiO_2,和陶瓷粉体等)复合成高分子磁体(OPM)/无机物复合材料,并用红外吸收光谱(IR),核磁共振氢谱(~1HNMR),凝胶色谱(GPC),X-光衍射(XRD),光电子能谱(XPS),和扫描电镜(SEM)等对复合材料的性能进行了表征;研究了高频、微波(100-1800MHz)下频率、温度、辐照量和表面活性剂对复合材料四个重要电磁参数(μ′,μ″,ε′及ε″)的影响,以及微带天线缩波因子((ε′_rμ′_r)~(1/2)),驻波比(VSWR)与带宽。经国内军工研究所及高校多位电子专家应用研究证明,这种新型的复合缩波功能材料,可用最简单的结构设计,实现电子器件和微带天线的小型化。与世界著名的美国Rogers公司生产的复合介质材料比较,这种新型复合缩波材料可使微带天线的
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