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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
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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。
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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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