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片状羰基铁复合材料和FeCoSm的制备及吸波性能研究

作 者: 黄琪惠
导 师: 姬广斌
学 校: 南京航空航天大学
专 业: 物理化学
关键词: 羰基铁 热分解 微波吸收 FeCoSm 复合材料
分类号: TB333
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 12次
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内容摘要


磁性微波吸波材料的结构和形貌是制约其雷达隐身性能的关键因素。本文采用热分解和机械球磨法分别制备了片状羰基铁-石墨烯和片状FeCoSm复合材料,通过XRD,SEM,TEM,FT-IR、拉曼光谱等表征了样品的形貌和结构;采用VSM、矢量网络分析仪测试了样品的磁性能及电磁参数;通过反射损耗计算公式得到样品在不同厚度时的吸波性能。采用液相热分解法制备的羰基铁-石墨烯复合材料呈片状结构,20-100nm的羰基铁颗粒均匀负载在多层石墨烯表面和层间,回流分解360min获得的样品磁化强度较高(113emu/g),当与石蜡质量比为83%,涂层厚度在1.5mm时,反射损耗在10-16GHz之间均低于-10dB;涂层厚度为3mm时,样品在共振频率4.3GHz处达到最大反射损耗-25dB。一步气相分解法制备的羰基铁-石墨烯复合材料也具有良好的片状结构,尺寸均匀的纳米羰基铁颗粒将多层石墨烯良好包覆,回流分解120min得到的样品磁化强度较高(46emu/g),当与石蜡质量比20%,涂层厚度为3mm时,其反射损耗在10-18GHz范围内均低于-5dB,其最大吸收值在13GHz为-11dB,是良好的轻质吸波材料。将稀土元素Sm按照比例掺杂到FeCo合金中,综合材料的结构和性能参数,选择Fe50Co50Sm2作为基础样品。采用快淬甩带的方法得到合金薄带,再将薄带球磨成所需片状合金材料。丙酮为球磨介质,0.5%硬脂酸钙作为球磨助剂,球磨2h为制备片状Fe50Co50Sm2的最佳工艺参数,得到的样品与石蜡质量比为70%,涂层厚度为1mm时,其反射损耗在7.3-15.8GHz范围内均低于-5dB,涂层厚度为2mm时,材料在11GHz处达到反射损耗峰值-15.4dB。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章 绪论  12-25
  1.1 微波吸收材料  12-15
  1.2 吸收型材料理论研究基础  15-20
    1.2.1 阻抗匹配条件  15-16
    1.2.2 衰减条件  16-18
    1.2.3 磁性材料的形状各向异性  18-19
    1.2.4 反射损耗(RL)计算  19-20
  1.3 本论文的选题背景  20-21
  1.4 本论文研究内容  21-25
    1.4.1 多层石墨烯制备  21
    1.4.2 羰基铁制备  21-22
    1.4.3 片状羰基铁-石墨烯复合材料研究  22-24
    1.4.4 Fe_(50)Co_(50)Sm_2样品的制备和研究  24-25
第二章 片状羰基铁-石墨烯复合材料的液相制备及其吸波性能研究  25-37
  2.1 引言  25-26
  2.2 实验部分  26-28
    2.2.1 实验试剂  26
    2.2.2 实验设备  26
    2.2.3 多层石墨烯的制备  26-27
    2.2.4 羰基铁-石墨烯复合材料的制备  27
    2.2.5 样品的表征  27
    2.2.6 样品的性能测试  27-28
  2.3 结果与讨论  28-36
    2.3.1 石墨烯表征  28-30
    2.3.2 羰基铁-石墨烯复合材料分析  30-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章 片状羰基铁-石墨烯复合材料的气相制备及其微波性能研究  37-50
  3.1 引言  37-38
  3.2 实验部分  38-39
    3.2.1 实验试剂  38
    3.2.2 实验设备  38
    3.2.3 片状羰基铁-石墨烯复合材料的制备  38-39
    3.2.4 样品的表征和性能测试  39
  3.3 结果与讨论  39-48
    3.3.1 形貌及物相结构分析  39-44
    3.3.2 磁性能及电磁参数分析  44-48
  3.4 气相反应机理分析  48
  3.5 本章小结  48-50
第四章 片状 Fe_(50)Co_(50)Sm_2金属复合材料的制备及其吸波性能研究  50-70
  4.1 引言  50
  4.2 实验部分  50-56
    4.2.1 实验试剂  50-51
    4.2.2 实验设备  51
    4.2.3 片状 FeCoSm 复合材料的制备  51-52
    4.2.4 Fe_(50)Co_(50)Sm_x比例的选取  52-55
    4.2.5 球磨实验设计  55-56
  4.3 球磨时间对片状 Fe_(50)Co_(50)Sm_2结构和性能的影响  56-60
  4.4 球磨介质对样品结构和性能的影响  60-64
    4.4.1 SEM 分析  60-62
    4.4.2 XRD 分析  62
    4.4.3 电磁参数分析  62-63
    4.4.4 球磨介质对样品吸波性能影响  63-64
  4.5 球磨助剂对样品的影响  64-68
    4.5.1 SEM 分析  65-66
    4.5.2 XRD 分析  66-67
    4.5.3 电磁参数分析  67-68
    4.5.4 吸波性能分析  68
  4.6 本章小结  68-70
第五章 总结与展望  70-72
参考文献  72-78
致谢  78-79
在学期间发表论文及成果  79

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 金属-非金属复合材料
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