论文题目: 纳米Fe3O4复合材料的微波吸收特性研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 凝聚态物理
作者: 刘归
导师: 周克省
关键词: 电磁参数,吸波性能
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,是指能够吸收入射的电磁波并将电磁能转化为热能而消耗或使电磁波因干涉而消失的一类材料。吸波材料的作用是减少或消除雷达、红外等对目标的探测特征,另外在环保工程中为了防止电磁污染,吸波材料也有其重要应用价值。 本文用共沉淀法制备了纳米Fe3O4,用溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO3和用化学氧化法制备了聚苯胺（PANI）。在此基础上,用物理共混法制备了Fe3O4/BaTiO3复合材料和用原位化学反应法制备了Fe3O4/PANI复合材料。研究了材料的合成机理,并且通过SEM,IR,XRD等方法对所制得的进行了表征。 本文研究了纳米Fe3O4和BaTiO3及其复合材料在2～18GHz频率范围内的电磁参数及微波吸收性能,分析了复合材料中各组分含量对电磁参数的影响。研究表明,通过调节组合成分可以调节复合材料的电磁参数。将铁电性BaTiO3和双复介质Fe3O4两种材料复合,使复合体系兼具两种材料的损耗特点,从而提高了复合材料的吸波性能,拓宽了材料的整体有效吸收频带。 导电高聚物PANI密度小,电导率可调,是一种电损耗型的吸波材料,但是单一的PANI吸波性能一般。研究证实,在2～18GHz频率范围内,当Fe3O4/PANI复合材料中Fe3O4的质量比小于35%时,复合材料的电磁参数变化不大。但当质量比达到35%时,电磁参数的变化较大,尤其是介电常数变化明显,材料的吸波性能最佳。而且,我们发现吸波材料的密度对吸波性能影响很大。当Fe3O4质量比为35%时,吸收剂与石蜡的质量比为3∶7时吸波性能最好,吸收波峰值为-21dB,-10dB频宽大于4GHz。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1．1 引言
1．2 国内外吸波材料的研究现状
1．2．1 铁氧体吸波材料
1．2．2 导电有机高分子吸波材料
1．2．3 手性吸波材料
1．2．4 超微磁性金属粉吸波材料
1．2．5 等离子体隐身材料
1．2．6 纳米吸波材料
1．3 吸波材料的发展趋势
1．4 本文的主要研究工作
第二章 吸波材料设计的理论基础
2．1 用“等效电路”分析吸波材料的物理机制
2．1．1 RC与RL电路及损耗因子
2．1．2 材料的复介电常数与复磁导率
2．2 吸波材料的隐身原理
2．3 铁氧体的损耗机制
2．4 尖晶石型铁氧体的晶体结构与特征
2．4．1 尖晶石型铁氧体的晶体结构
2．4．2 尖晶石型铁氧体的磁性
2．5 关于吸波材料设计的几点讨论
2．6 小结
第三章 纳米Fe_3O_4复合吸波材料的制备与表征
3．1 纳米Fe_3O_4颗粒的制备与表征
3．1．1 样品制备
3．1．2 纳米Fe_3O_4颗粒的XRD分析
3．1．3 纳米Fe_3O_4颗粒的微观形貌
3．1．4 纳米Fe_3O_4颗粒的红外光谱分析
3．2 纳米BaTiO_3颗粒的制备与表征
3．2．1 样品制备
3．2．2 纳米BaTiO_3颗粒的XRD分析
3．2．3 纳米BaTiO_3颗粒的微观形貌
3．2．4 纳米BaTiO_3颗粒的红外光谱分析
3．3 纳米Fe_3O_4／BaTiO_3复合材料的制备
3．4 PANI以及Fe_3O_4／PANI复合材料的制备与表征
3．4．1 样品制备
3．4．2 聚苯胺的分子结构与特征
3．4．3 电导率与密度的测量方法
3．4．4 掺杂态聚苯胺的合成条件对电导率的影响
3．4．5 Fe_3O_4对Fe_3O_4／PANI复合材料电导率及密度的影响
3．4．6 PANI以及Fe_3O_4／PANI复合材料的红外光谱分析
3．5 小结
第四章 纳米Fe_3O_4复合吸波材料的电磁频谱及微波吸收特性研究
4．1 吸波材料电磁参数和吸波性能的测量方法
4．2 微波电磁频谱
4．2．1 纳米Fe_3O_4的微波电磁频谱
4．2．2 纳米BaTiO_3的微波电磁频谱
4．2．3 纳米Fe_3O_4／BaTiO_3复合材料的微波电磁频谱
4．2．4 Fe_3O_4／PANI复合材料的微波电磁频谱
4．3 微波吸收特性研究
4．3．1 纳米Fe_3O_4的微波吸收特性
4．3．2 纳米BaTiO_3的微波吸收特性
4．3．3 纳米Fe_3O_4／BaTiO_3复合材料的微波吸收特性
4．3．4 PANI及Fe_3O_4／PANI复合材料的微波吸收特性
4．4 小结
第五章 结论与展望
5．1 结论
5．2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要研究成果
发布时间: 2006-06-13
参考文献
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