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玻璃微珠为基的复合吸波材料的制备

作 者: 程斌
导 师: 徐文骥
学 校: 大连理工大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 玻璃微珠 化学镀 溶胶-凝胶 金属粉末 微波吸收
分类号: TB34
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 77次
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内容摘要


吸波材料的作用原理是把外来的电磁波能量转换为热能,降低反射波的强度,使雷达无法接收,达到隐身或抗干扰的效果。吸波材料对航空领域、雷达、军用设施等有着重要的意义,已逐渐成为研究热点。目前常用的吸波材料存在着吸波能力有限、或密度大、或频带范围小等缺点,要同时克服以上缺点,对现有吸波材料进行复合,研究制备新型复合吸波材料,将有可能是一条有效的解决途径。六角晶磁铅石型铁氧体,其优点是高的电阻率,较高的饱和磁化强度,吸波能力强,频带应用范围大,但同时也存在密度大、高温特性差等缺点。而金属粉末吸收剂具有良好的温度稳定性,较高的饱和磁化强度,但频带应用范围小。由此可见,铁氧体吸波材料和金属粉末吸波材料的电磁特性具有很强的互补性,若能兼顾二者的优点,有望设计出性能优良的复合吸波材料。但是铁氧体和金属粉末密度都较大,不利于制备出质量轻的吸波材料。为解决这一问题,用质量轻、力学性能好的玻璃微珠为基核,用化学镀和溶胶凝胶法包裹玻璃微珠,有可能得到质量较轻、吸波性能较好的复合复合吸波材料。为此,本文对以下几个方面进行了研究:(1)对玻璃微珠化学镀的前处理工艺进行了研究,探讨了玻璃微珠的清洗工艺及对化学镀的影响;通过选用两种不同的活化剂PdCl2和AgNO3进行活化-化学镀的实验,对比分析了不同的化学镀效果及活化机理。(2)研究了镀液成分、温度、pH值、装载量等因素对玻璃微珠化学镀层性能的影响规律,确定了较好的工艺条件,获得的Ni-P合金镀层饱和磁化强度为2.18emu/g、矫顽力为29.93KA/m。(3)用溶胶凝胶法在玻璃微珠Ni-P镀层表面包裹一层均匀钡铁氧体,涂层厚度较薄。玻璃微珠复合涂层的饱和磁化强度和矫顽力分别为6.59 emu/g,315.6KA/m,电磁性能有所提高。上述工作对丰富复合吸波材料的制备方法具有积极意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 吸波材料的研究现状  9-14
  1.2 吸波材料的发展趋势  14-15
  1.3 课题背景及意义  15
  1.4 研究内容  15-17
2 吸波材料理论基础与设计思路  17-25
  2.1 材料与电磁波的相互作用规律  17-20
  2.2 吸波材料的吸波原理  20-22
  2.3 吸波体的设计目标与设计思路  22-25
    2.3.1 设计目标  22-23
    2.3.2 吸波体的设计思想  23-25
3 玻璃微珠表面化学镀预处理工艺研究  25-31
  3.1 引言  25
  3.2 预处理工艺  25
  3.3 实验原料与设备  25-26
  3.4 预处理实验  26-30
    3.4.1 玻璃微珠清洗工艺  26-27
    3.4.2 活化实验  27-29
    3.4.3 结果分析  29-30
  3.5 本章小结  30-31
4 玻璃微珠表面化学镀Ni-P合金及其工艺条件研究  31-52
  4.1 引言  31
  4.2 化学镀Ni-P合金镀层的理论基础  31-34
    4.2.1 化学镀镍的原子氢理论  31-33
    4.2.2 化学镀镍的氢化物理论  33
    4.2.3 化学镀镍的热力学  33-34
  4.3 化学镀液组成及其作用  34-38
    4.3.1 主盐的选择  35
    4.3.2 还原剂的选择  35-36
    4.3.3 络合剂的选择  36-37
    4.3.4 缓冲剂的选择  37-38
  4.4 玻璃微珠表面化学镀Ni-P实验  38-41
    4.4.1 实验原料与设备  38-39
    4.4.2 实验流程  39
    4.4.3 化学镀镍溶液中镍含量的测定  39-40
    4.4.4 化学镀镍溶液稳定性测定  40-41
    4.4.5 测定沉积速率  41
  4.5 结果与分析  41-51
    4.5.1 Ni~(2+)浓度对镀层增加量的影响  41-42
    4.5.2 Ni~(2+)浓度对镀层沉积速度的影响  42-43
    4.5.3 还原剂的浓度对镀层增加量和沉积速度的影响  43
    4.5.4 主盐和还原剂浓度对化学镀的影响  43-44
    4.5.5 主盐与还原剂的浓度比对化学镀的影响  44-46
    4.5.6 络合剂对化学镀的影响  46-47
    4.5.7 pH值对化学镀的影响  47-48
    4.5.8 温度对化学镀的影响  48-49
    4.5.9 装载量对化学镀的影响  49-50
    4.5.10 扫描电镜(SEM)分析  50-51
    4.5.11 磁性能分析  51
  4.6 本章小结  51-52
5 玻璃微珠表面钡铁氧体涂层的制备与磁性能研究  52-57
  5.1 引言  52
  5.2 制备原理  52-53
  5.3 包裹钡铁氧体实验  53-55
    5.3.1 实验原料与设备  53-54
    5.3.2 实验流程  54-55
  5.4 结果与分析  55-56
    5.4.1 扫描电子显微分析(SEM)  55
    5.4.2 磁性能分析  55-56
  5.5 本章小结  56-57
6 结论与展望  57-58
  6.1 结论  57
  6.2 展望  57-58
参考文献  58-62
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  62-63
致谢  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 功能材料
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