论文摘要
随着电子科学技术的迅速发展,吸波涂层在提高武器系统的隐身能力、治理电磁辐射污染及电磁屏蔽等方面显示出越来越重要的作用。由于组分或损耗类型单一的吸波涂层已经不能满足实际应用的要求,所以设计和制备微波吸收性能良好的复合吸波涂层成为目前研究的重点。本文采用不同的工艺方法分别制备了三种有良好电磁性能的微波吸收材料:1.以玉米淀粉为基质、以Ni（NO3）2·6H2O为金属源,采用还原炭化法制备碳包覆Ni纳米颗粒,并探讨其影响因素得出最佳制备工艺条件。2.采用十二烷基苯磺酸（DBSA）为乳化剂、过硫酸胺（APS）为氧化剂和引发剂,用化学原位聚合法,制备导电聚苯胺/碳包覆Ni纳米颗粒复合材料;采用水蒸气活化法活化碳微球,通过上述工艺条件制备导电聚苯胺/碳微球复合材料。3.采用柠檬酸-溶胶凝胶法制备活性碳纤维/Mn0.8Zn0.2Fe2O4溶胶混合物,烘干后,在氮气保护下进行热处理,得到碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe2O4复合材料。分别采用SEM、TEM、XRD、Raman和红外光谱等分析方法,对上述制备出的微波吸收材料的形貌、组成、微观结构等进行表征分析;利用矢量网络分析仪测试其在8.212.4GHz范围的电磁参数,讨论分析其电磁性能。在此基础上,选取几种电磁性能良好的微波吸收材料用于复合吸波涂层的制备及吸波性能的预测。根据Maxwell-Garnett公式和多相复合公式,采用matlab软件进行编程,计算导电聚苯胺复合材料的等效电磁参数。将其与实测电磁参数对比发现,多相复合公式能有效预测导电聚苯胺复合材料的电磁性能。将多相复合公式和传输线理论公式结合,对复合吸波涂层进行计算设计,并按照微波吸收性能较好的设计方案制备了吸波涂层,其实验结果与计算设计结果符合较好。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 常用吸波材料的研究进展1.2.1 铁氧体吸收剂1.2.2 磁性金属微粉吸收剂1.2.3 碳质吸收剂1.2.4 导电聚苯胺及其复合材料1.3 吸波涂层的设计1.3.1 吸波涂层的设计原理及吸波性能的计算方法1.3.2 等效电磁参数1.4 课题的意义、目的与研究内容1.4.1 课题的意义1.4.2 课题的目的1.4.3 课题的研究内容第2章 碳包覆Ni 纳米颗粒的制备及性能2.1 碳包覆Ni 纳米颗粒的制备2.1.1 实验药品及仪器设备2.1.2 碳包覆Ni 纳米颗粒的制备过程2.2 碳包覆Ni 纳米颗粒的表征分析2.2.1 碳包覆Ni 纳米颗粒的SEM 形貌2.2.2 碳包覆Ni 纳米颗粒的TEM 形貌2.2.3 碳包覆Ni 纳米颗粒的XRD 分析2.2.4 碳包覆Ni 纳米颗粒的Raman 光谱分析2.3 工艺参数对碳包覆Ni 纳米颗粒的影响2.3.1 淀粉种类对碳包覆Ni 纳米颗粒的影响2.3.2 炭化温度对碳包覆Ni 纳米颗粒的影响2.3.3 炭化时间对碳包覆Ni 纳米颗粒的影响2.3.4 其它因素对碳包覆Ni 纳米颗粒的影响2.4 碳包覆Ni 纳米颗粒的电磁性能2.4.1 碳包覆Ni 纳米颗粒吸波片的制备与测试2.4.2 碳包覆Ni 纳米颗粒的电磁性能2.5 本章小结第3章 导电聚苯胺复合材料的制备及性能3.1 实验药品及仪器设备3.2 制备过程及工艺条件3.3 导电聚苯胺的制备与表征分析3.3.1 导电聚苯胺的红外光谱分析3.3.2 导电聚苯胺的XRD 分析3.4 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料的制备及性能3.4.1 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料的红外光谱分析3.4.2 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料的XRD 分析3.4.3 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料的SEM 形貌3.4.4 碳包覆Ni 纳米颗粒的含量对复合材料导电性能的影响3.4.5 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料的电磁性能3.5 导电聚苯胺/碳微球复合材料的制备及性能3.5.1 导电聚苯胺/碳微球复合材料的SEM 形貌3.5.2 导电聚苯胺/碳微球复合材料的XRD 分析3.5.3 碳微球的含量对导电聚苯胺/碳微球复合材料导电率的影响3.5.4 导电聚苯胺/碳微球复合材料的电磁性能3.6 本章小结0.8Zn0.2Fe204的制备及性'>第4章 碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe204的制备及性4.1 实验药品及实验仪器4.2 制备方法及工艺过程0.8Zn0.2Fe204 的制备及分'>4.3 纳米Mn0.8Zn0.2Fe204的制备及分0.8Zn0.2Fe204 复合材料的制备及性'>4.4 碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe204复合材料的制备及性0.8Zn0.2Fe204 复合材料的XRD 分'>4.4.1 碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe204 复合材料的XRD 分0.8Zn0.2Fe204 复合材料的SEM 形'>4.4.2 碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe204 复合材料的SEM 形0.8Zn0.2Fe204 复合材料的电磁性'>4.4.3 碳纤维负载纳米Mn0.8Zn0.2Fe204复合材料的电磁性4.5 本章小结第5章 复合吸波涂层吸波性能的模拟计算及实验研究5.1 导电聚苯胺复合材料等效电磁参数的模拟计算5.1.1 计算模型及公式的选取5.1.2 导电聚苯胺/碳包覆Ni 纳米颗粒复合材料等效电磁参数的计算5.1.3 导电聚苯胺/碳微球复合材料等效电磁参数的计算5.2 导电聚苯胺基吸波涂层的计算设计及实验研究5.2.1 微波吸收材料的选取和复合吸波材料涂层正交实验的设计5.2.2 正交实验的计算5.2.3 实验验证及结果分析5.3 本章小结结论参考文献硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢附件
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