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塑料工业 2003年第3期31卷 51-53页

作者：李柯胡自化湘潭大学先进制造技术研究所湖南湘潭411105

针对某一塑料件产品的模具设计过程中遇到关键尺寸难于控制的问题。采用磁性金属棒对模具中的塑料嵌件进行定位。实际应用表明 ,该设计能很好地控制产品的尺寸精度 ;显著降低废品率 ,取得了很好的经济效益。

关键词：模具设计定位金属嵌件磁性金属塑料模应用

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磁性金属钴/碳微波吸收剂粉末的制备和性能

粉末冶金材料科学与工程 2024年第4期29卷 330-340页

作者：李子琦丁学科陈传盛长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410114 浙江波誓盾科技有限公司余姚315400

为克服磁性金属密度大、磁损耗模式单一等不足,分别以Co盐和均苯三甲酸为原料和有机配体,利用沉淀法制备Co基金属有机框架,通过煅烧处理合成磁性金属Co/C复合微波吸收剂粉末,研究煅烧温度对Co/C微波吸收剂形貌和微波吸收性能的影响。结... 详细信息

为克服磁性金属密度大、磁损耗模式单一等不足,分别以Co盐和均苯三甲酸为原料和有机配体,利用沉淀法制备Co基金属有机框架,通过煅烧处理合成磁性金属Co/C复合微波吸收剂粉末,研究煅烧温度对Co/C微波吸收剂形貌和微波吸收性能的影响。结果表明:煅烧温度对Co/C微波吸收剂的形貌和性能有很大影响,经过500℃和600℃煅烧分别获得分散均匀的颗粒结构和多孔骨架结构,700℃和800℃煅烧获得链式棒状结构。800℃煅烧的样品表现出最佳电磁波吸收性能,当测试样品厚度为4.5 mm时,其在13.76 GHz处的最大反射损耗和有效吸收带宽分别达到−35 dB和0.56 GHz。微波吸收性能的提高归因于多重损耗机制(涡流和交换共振等),适宜的电磁参数和衰减常数,以及多孔结构与多种组分之间的协同效应。

关键词：微波吸收剂金属有机框架磁性金属 Co金属碳化

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磁性金属铁、镍纳米粒子及其复合结构的合成与研究

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磁性金属铁、镍纳米粒子及其复合结构的合成与研究

作者：魏娟娟西北师范大学

学位级别：硕士

磁性纳米材料由于具有独特的电学、光学、磁学及优异的化学性能，在核磁共振成像、光学纳米器件、靶向药物、磁存储、催化剂等方面有其广泛的应用。因而制备单分散、粒径小、尺寸分布均匀的磁性纳米粒子已成为研究功能型纳米材料的热点... 详细信息

磁性纳米材料由于具有独特的电学、光学、磁学及优异的化学性能，在核磁共振成像、光学纳米器件、靶向药物、磁存储、催化剂等方面有其广泛的应用。因而制备单分散、粒径小、尺寸分布均匀的磁性纳米粒子已成为研究功能型纳米材料的热点。本论文采用高温有机液相法制备了磁性过渡金属(Fe、Ni)及其复合材料和不同晶型的磷化镍纳米颗粒。探究了表面活性剂、金属前驱体、合成方法对纳米颗粒晶相和形貌等的调控作用，进而对纳米颗粒的尺寸、形貌和晶型进行了控制，合成了结晶性高、尺寸分布均一、形貌可控的磁性金属纳米粒子及其复合材料。在磁性金属Fe纳米颗粒（NPs）制备方面运用了三种不同的方法：第一种方法是采用快速注入法、通过Fe(CO)5的高温热分解制备了无定形的Fe NPs，再加入氯化十六胺（HAD·HCl）获得了bcc-Fe NPs;第二种方法是以硬脂酸亚铁作前驱体，采用高温陈化法制备了Fe NPs。通过加入油酸钠（Na-oleate）控制了Fe NPs的形貌，制备了四边形的Fe NPs;第三种方法是利用Fe(acac)3的高温热还原，以三辛基膦(TOP)做表面活性剂，探索了连续注入法对Fe NPs晶型的影响，制备了结晶性较高的球形Fe NPs。通过比较三种制备方法，表明了不同的前驱体、反应温度和表面活性剂在纳米颗粒形成过程中起到了重要作用。在贵金属Au包覆磁性金属Fe形成核壳结构时，由于Au和Fe之间存在较大的晶格不匹配，采用通常的一锅法很难得到Fe@Au的核壳结构。而本文采用两锅法、选用稳定性高的三苯基膦氯金作Au的前驱体产生Au原子来包覆预先用Fe(CO)5为前驱体制备的Fe NPs。关键点在于通过控制温度的急速波动等动力学因素形成Fe@Au核壳结构。以上在制备Fe NPs时采用了快速注射法和连续注射法，而连续注射法在控制纳米粒子的形貌方面更具有优势。接下来开展的工作是以TOP为表面活性剂，使用连续注入法，通过在不同的反应阶段加入TOP制备了无定形Ni NPs和Ni3C@Ni核壳结构。对其催化性能的研究表明它们具有较低的活化能，催化活性要优于块状的镍。将其退火后都得到了Ni/NiO的核壳结构，研究其电化学性能发现它们均有较高首次充放电容量，循环可逆性较为稳定。最后，使用不同的镍的前驱体和制备方法，得到不同晶型的磷化镍纳米颗粒。采用一锅法，以乙酰丙酮镍为前驱体获得了六方相的磷化镍（Ni2P）。后又发展了多次注入法，以乙酸镍为前驱体，得到了四方相的磷化镍（Ni12P5）。退火后，对电化学性能的研究发现它们也具有良好的首次充放电容量和循环可逆性能。基于此，Ni/NiO复合材料和磷化镍均可作为较理想的锂离子电池的负极材料。

关键词：纳米颗粒磁性金属有机液相法核壳结构磷化镍

磁性金属-有机骨架材料在印染废水处理中的应用（一）

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印染 2019年第23期45卷 53-56页

作者：李世奇樊增禄李庆管斌斌西安工程大学纺织科学与工程学院

磁性金属-有机骨架(MMOFs)材料是一类新兴的功能性纳米材料。MMOFs材料在纳米级磁性功能粒子的基础上结合了金属有机骨架材料结构单一、比表面积高、化学和热稳定性良好、吸附亲和能力强等性能,在实际生产实践中的诸多方面都有良好的应... 详细信息

磁性金属-有机骨架(MMOFs)材料是一类新兴的功能性纳米材料。MMOFs材料在纳米级磁性功能粒子的基础上结合了金属有机骨架材料结构单一、比表面积高、化学和热稳定性良好、吸附亲和能力强等性能,在实际生产实践中的诸多方面都有良好的应用前景。简述了MMOFs复合材料及其制备方法,并重点总结了其在印染废水处理中的应用。

关键词：印染废水磁性金属有机骨架材料合成结构

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磁性金属/介电核壳材料制备及其微波吸收性能研究

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磁性金属/介电核壳材料制备及其微波吸收性能研究

作者：刘雪蒙东北师范大学

学位级别：硕士

随着信息技术的飞速发展,高频电子设备带来的电磁辐射问题日益严峻。电磁辐射给电子设备的正常运行和人的身体健康带来严重威胁。因此,发展高效的微波吸收材料是解决电磁辐射问题的关键。此外,微波吸收材料在军事隐身等领域也有重要应... 详细信息

随着信息技术的飞速发展,高频电子设备带来的电磁辐射问题日益严峻。电磁辐射给电子设备的正常运行和人的身体健康带来严重威胁。因此,发展高效的微波吸收材料是解决电磁辐射问题的关键。此外,微波吸收材料在军事隐身等领域也有重要应用需求。虽然磁性金属材料具有优异的吸波性能,但金属密度较大,抗氧化能力较差,严重限制了其实际应用。面向应用,发展具有“厚度薄”“带宽宽”“质量轻”“吸收强”特性的微波吸收材料已成为主要方向。磁/介电复合材料由于具有良好的阻抗匹配和多重衰减机制,已成为极具发展潜力的一类微波吸收材料。本论文利用羰基铁（Carbonyl Iron Powder,CIP）和金属镍,设计并制备了CIP@SiO、Ni@C两种磁性金属与介电复合微波吸收材料。通过材料微结构调控,优化了阻抗匹配,拓宽了吸收带宽,提高了吸收强度,分析了材料微波吸收机理。具体研究内容如下:（1）首先通过退火、腐蚀制备出多孔羰基铁微球,其次通过正硅酸乙酯水解在多孔羰基铁微球表面负载二氧化硅溶胶,从而制备出具有核壳结构的多孔CIP@SiO复合材料。分析了多孔羰基铁产生的原因,并研究了腐蚀时间对羰基铁微球表面孔隙尺寸和对复合材料微波吸收性能的影响。通过表面负载SiO介电材料有效地调节了阻抗匹配,优化了材料的微波吸收性能。基于传输线理论,测试了材料的介电常数和磁导率,计算了材料的吸波性能。在微波频段（2-18 GHz）内,复合材料的有效吸收带宽可达8.37 GHz,最小反射损耗可达-34.89 d B。（2）通过水热法及高温下原位热解镍基三聚酸框架,合成了具有核壳结构的中空多孔Ni@C复合材料。探究了退火温度对复合材料微观结构和介电常数、磁导率的影响。探讨了复合材料的介电损耗和磁损耗机制。复合材料展现出良好的微波吸收性能,有效吸收带宽可达5.78 GHz,最小反射损耗可达-39.6 d B。本文以设计磁/介电复合微波吸收材料为出发点,分别制备出具有核壳结构的CIP@SiO和Ni@C复合材料。通过微结构调控,两种复合材料均展现出优异的微波吸收性能,为发展高性能微波吸收材料提供了参考。

关键词：磁性金属介电材料核壳结构微波吸收性能

磁性金属及其复合吸波材料腐蚀行为下吸波特性研究

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磁性金属及其复合吸波材料腐蚀行为下吸波特性研究

作者：高鑫南京邮电大学

学位级别：硕士

金属软磁材料在GHz频段具有令人满意的饱和磁化强度,使其在雷达波频段具有良好的吸波性能,从而被广泛的应用于吸波领域。石墨烯作为二维晶体,具有优异的力学、光学、电学、热学特性,石墨烯容易形成多层复合结构,对电磁波损耗有较大的促... 详细信息

金属软磁材料在GHz频段具有令人满意的饱和磁化强度,使其在雷达波频段具有良好的吸波性能,从而被广泛的应用于吸波领域。石墨烯作为二维晶体,具有优异的力学、光学、电学、热学特性,石墨烯容易形成多层复合结构,对电磁波损耗有较大的促进作用,因此广泛应用于吸波材料的掺杂改性,从而提高掺杂石墨烯的吸波材料电磁吸收性能。本文开展以下研究工作:一是以两种金属软磁材料(FeCoV和FeSiCr)为基,掺杂氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)、偶联剂硬脂酸钙(Y)制备磁性金属复合吸波材料,通过两种腐蚀介质(5%Na Cl盐溶液和磷酸HPO)的腐蚀,研究复合磁性金属吸波材料腐蚀前后的材料微观结构、电磁参数的变化,评估磁性金属复合吸波材料腐蚀后吸波性能改变机理;二是开展掺杂稀土Nd的快淬Nd-Co磁性金属研究,分析不同后续处理对稀土Nd掺杂快淬磁性金属吸波性能的影响。论文主要研究内容与结果如下:(1)通过在FeCoV合金粉末中掺杂GO、Y,采用高能球磨法制备FeCoV/GO/Y等一系列复合吸波材料,腐蚀实验采用腐蚀液静态浸渍腐蚀,两种腐蚀液分别为Na Cl和稀HPO。SEM结果显示,复合吸波材料在腐蚀前后都保持了片状结构,但Y的加入减少了颗粒团聚现象。能谱结果表明,腐蚀后的复合吸波材料表面可能形成了铁的氧化物。电磁参数测量结果显示,腐蚀后FeCoV/GO/Y复合吸波材料能够最大程度维持原有电磁参数,而未掺杂的FeCoV基材料复介电常数却出现异常波动,说明之前GO、Y的掺杂对表面改性及氧化物的形成有促进作用,有助于缓解腐蚀液对材料电磁性能的损害。基于传输线理论的反射损耗(RL)计算表明,在厚度为1.5mm时,FeCoV/Y复合吸波材料在盐溶液腐蚀和磷酸腐蚀后,最小反射损耗分别为-10.5d B和-8.9d B,相较未腐蚀FeCoV/Y样品最小反射损耗(-7.9d B)有明显降低,也小于基材FeCoV经过盐溶液腐蚀(-5.8d B)和磷酸腐蚀(-8d B)。与之相似,FeCoV/GO复合吸波材料盐溶液腐蚀后的吸波频宽达到2.8GHz(低于-5d B),远高于基材FeCoV在盐溶液腐蚀后的1.1GHz吸波频宽。更加值得注意的是,FeCoV/GO/Y复合吸波样品在盐溶液腐蚀后最小反射损耗达-11d B,并且吸波频宽(低于-5d B)达4.5GHz,同样远大于基材FeCoV盐溶液腐蚀后的频宽,腐蚀行为下,复合掺杂加入GO和Y,显然带来了单独掺杂GO和Y的所有吸波性能的优点。(2)FeSiCr磁性材料通过高能球磨制备FeSiCr/GO/Y复合吸波材料,同样评估腐蚀条件下的吸波性能变化规律。SEM结果显示,所有复合样品及基样品在腐蚀前后仍然呈现出典型的片状结构,但FeSiCr/GO复合材料表面有部分细小颗粒出现。能谱分析表明FeSiCr/GO复合材料表面细小颗粒可能是GO附着在表面。厚度为1.5mm时反射损耗(RL)计算表明,未掺杂FeSiCr基材最小反射损耗为-9.8d B,在磷酸腐蚀和盐溶液腐蚀后最小反射损耗分别-8.4d B和-8.9d B,即损失14%和9%,而FeSiCr/GO在磷酸腐蚀后相较腐蚀前最小反射损耗仅仅损失5%;FeSiCr/Y在盐溶液腐蚀后相较腐蚀前最小反射损耗更是不降反增,增强8%,说明掺杂GO和Y能有效缓解上述腐蚀过程对吸波性能的不利影响。FeSiCr/Y/GO复合吸波材料在盐溶液腐蚀下的最小反射损耗可达-10.7d B,低于FeSiCr/Y/GO复合吸波腐蚀前的最小反射损耗-9.6d B,磷酸腐蚀环境下最小反射损耗相较腐蚀前仅损失7%,和前面的FeCoV合金吸波材料研究结果类似,复合掺杂GO/Y综合了单独掺杂GO和Y腐蚀行为下对吸波性能影响的优点。(3)采用快淬和高能球磨制备NdCo合金粉末,在快淬样品球磨制粉前,分别采用真空热处理和破碎处理两种处理工艺对得到的快淬样品进行处理,分析比较两种不同后续处理工艺得到的快淬NdCo粉末微观结构与吸波特性。SEM结果显示,与快淬球磨样品相比,真空热处理后的合金粉末微观形貌无明显变化,但破碎后合金粉末的尺寸和厚度明显减小,破碎后样品的微波吸收性能得到显著改善,这归因于合金粉末的尺寸和厚度减少可以显著提高吸波材料的电磁匹配性能。根据传输线理论计算最小反射损耗,结果显示,真空热处理样品在C波段有最小反射损耗峰为-4.8d B。而破碎后的样品在C波段和X波段之间有最小反射损耗峰,破碎后的NdCo合金在8.2GHz时,最小反射损耗峰为-8.1d B,吸收频宽(小于-5d B)达到9.4GHz。与此同时,作为对比的快淬球磨NdCo样品的最小反射损耗峰位于S波段为-4.6d B。研究结果证明,合适的后续处理可以一定程度上调控电磁匹配特性,从而可以在所需波段获得较为良好的电磁吸收性能。

关键词：磁性金属氧化石墨烯高能球磨复合吸波材料腐蚀过程快淬后续处理

磁性金属/石墨烯和磁性金属复合吸波材料的研究

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磁性金属/石墨烯和磁性金属复合吸波材料的研究

作者：季培成南京邮电大学

学位级别：硕士

片状磁性金属具有高介电高磁导率的电磁特性,且能突破Snoek限制从而被广泛应用于吸波材料领域。石墨烯作为新型二维材料,其优良的电磁特性也成为当前吸波材料领域的研究热点。本文制备磁性金属掺杂氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原... 详细信息

片状磁性金属具有高介电高磁导率的电磁特性,且能突破Snoek限制从而被广泛应用于吸波材料领域。石墨烯作为新型二维材料,其优良的电磁特性也成为当前吸波材料领域的研究热点。本文制备磁性金属掺杂氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,RGO)的复合吸波材料,研究不同工艺下(球磨时间和偶联剂)复合吸波材料微观形貌、结构特征、电磁参数和吸波性能;另一方面基于介电调控机理,对羰基铁(Carbonyl Iron Powders,CIP)和FeSiAl金属复合材料的吸波特性进行研究。主要研究内容如下:(1)采用GO与磁性金属复合制备出CIP/GO和FeSiAl/GO的复合材料。SEM结果显示,GO呈表面起伏的薄片结构,球磨处理后磁性金属与GO复合材料都呈现典型的片状结构。偶联剂的加入能够使颗粒更加光滑和分散。XRD结果表明所有样品均呈现单一的α-Fe相。傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FTIR)光谱结果表明在不同工艺下,CIP/GO复合材料中的官能团并未发生明显变化。与单一的磁性金属相比,磁性金属与GO复合材料在吸波性能上都有明显提升。在厚度为1.5mm时,球磨时间为1h且未加偶联剂的CIP/GO复合样品在4.2GHz处最小反射损耗达-10dB。球磨时间为1h且加偶联剂的FeSiAl/GO复合样品在3.5GHz处最小反射损耗达-9.7dB。各样品的反射损耗峰随着球磨时间的增加逐渐向低频移动。(2)通过环境友好型的维他命C对GO进行还原,制备出RGO。采用和上述相同制备工艺制备磁性金属(CIP、FeSiAl)与RGO的复合吸波材料。SEM结果显示,磁性金属与RGO复合材料都呈片状结构。XRD结果表明GO得到一定程度的还原,所有样品也呈现单一的α-Fe相。在厚度为1.5mm时,球磨时间为1h未加偶联剂的CIP/RGO复合材料最小反射损耗峰在5.5GHz处达-11.5dB。球磨时间为1h加入偶联剂的FeSiAl/RGO在3.5GHz处的最小反射损耗达-9.3dB。各样品的反射损耗峰同样随着球磨时间的增加逐渐向低频移动。(3)将球磨后得到的片状CIP与商用片状FeSiAl按不同比例进行超声混合,通过配比不同组分对复合吸波材料进行介电调控,制备出适用于S波段的CIP/FeSiAl复合吸波材料。SEM结果显示,CIP/FeSiAl复合材料呈片状结构。能谱元素面扫描(EDS Mapping)结果显示复合材料中主要包含的元素是铁元素。FTIR红外光谱结果表明复合材料中羰基的存在。当CIP和FeSiAl质量比为1:4时,复合材料的最小反射损耗在2.3GHz达到6.4dB,反射损耗小于-5dB的频宽达到2.3GHz。通过组分调节,能够调控复合吸波材料在S波段的吸波性能。

关键词：磁性金属石墨烯羰基铁 FeSiAl 复合吸波材料

磁性金属/碳二维片状复合材料的制备及其电磁性能研究

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磁性金属/碳二维片状复合材料的制备及其电磁性能研究

作者：潘俊杰南京航空航天大学

学位级别：硕士

二维片状碳基材料与磁性金属复合制备的雷达吸波材料因具有密度小、比表面积大和耐高温性能优良等特点而引起了人们的广泛关注。本文主要通过氯化钠模板法和以金属有机骨架作为前驱体分别制备了具有不同二维片状形貌的磁性金属/碳复合... 详细信息

二维片状碳基材料与磁性金属复合制备的雷达吸波材料因具有密度小、比表面积大和耐高温性能优良等特点而引起了人们的广泛关注。本文主要通过氯化钠模板法和以金属有机骨架作为前驱体分别制备了具有不同二维片状形貌的磁性金属/碳复合吸波材料,并通过调控模板剂(氯化钠)的添加以及金属的相对含量来控制复合材料的形貌、物相以及吸波性能,研究内容主要包括:1.以氯化钠为模板剂,乙酸钴、氯化亚铁为金属源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为碳源,通过液相合成以及后续高温热还原过程分别制备了具有二维片状形貌的单金属Co/C和Fe/C复合材料。通过改变Co/C、Fe/C复合材料中金属的含量来调控材料的形貌和结构,进一步优化材料的电损耗和磁损耗能力,使材料获得良好的吸波性能。研究发现,对于单金属Co/C复合材料,在吸波涂层厚度为2.0 mm时其反射率最低可达-47.9 dB,有效吸波频带宽度为4.6 GHz(12.1-16.7 GHz)。对于单金属Fe/C复合材料,在相同的吸波涂层厚度下(2.0 mm),其反射率最低可达-37.2 dB,而有效吸波频带宽度可增至5.4 GHz(11.5-16.9 GHz),展现出了更好的吸波性能。2.以乙酸钴、氯化亚铁为金属源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为碳源,采用氯化钠模板法制备了具有二维片状形貌的双金属铁钴合金/碳复合吸波材料。通过改变磁性金属铁和钴的相对含量来控制复合材料的片状形貌、物相、石墨化度以及吸波性能。研究发现,实验制备的二维片状铁钴合金/碳复合材料展现出了良好的吸波性能。当金属钴和铁的相对含量比为0.1:0.9时,制备的CoFe/C复合材料在较薄涂层厚度(1.6 mm)时可以实现对电磁波的较强吸收(约-43.7dB);当涂层厚度为1.7 mm时其有效吸波频带宽度可达5.2 GHz(12.8-18 GHz)。当金属钴和铁的相对含量比为0.9:0.1时,制备的CoFe/C复合材料在更薄的涂层厚度下(1.5 mm)具有最低的反射率约-54.7 dB;当厚度为1.65 mm时其有效吸波频带宽度可以增至5.4 GHz(12.6-18GHz)。3.采用金属有机骨架为前驱体和高温热还原法成功制备了具有二维片状类树叶形貌的双金属(Co,Zn)合金/多孔碳复合材料(BPCNs)。研究发现,通过液相自组装法合成的一系列ZIFs前驱产物皆具有规则的二维片状类树叶形貌,并且金属钴和锌纳米微粒均匀地分布在碳材料骨架中,没有发生金属的团聚现象。高温热还原ZIFs材料制备的最终产物(BPCNs)完整保留了原有的二维片状多孔结构,没有发生结构坍塌现象,并且展现出了优异的吸波性能。当金属钴的相对含量为40%时,制备的二维片状BPCN-0.4复合材料具有最优的吸波性能。在涂层厚度为2.5mm时,其有效吸波频带宽度可达5.7 GHz;并且材料的最强反射率可达-45.2 dB。

关键词：二维片状形貌磁性金属氯化钠模板金属有机框架吸波材料

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Fe/Cu一维准周期磁性金属超晶格的结构

中南工业大学学报 1997年第1期28卷 48-52页

作者：文先哲中南工业大学材料科学与工程系

用磁控溅射法制备了Ｆｅ／Ｃｕ一维准周期磁性金属超晶格样品，并借助Ｘ射线衍射技术进行了结构研究，然后，仿照周期金属超晶格的研究方法，引入准周期调制函数，对实验结果进行理论处理，标定了各衍射主峰和卫星峰的指数，并计算了相... 详细信息

用磁控溅射法制备了Ｆｅ／Ｃｕ一维准周期磁性金属超晶格样品，并借助Ｘ射线衍射技术进行了结构研究，然后，仿照周期金属超晶格的研究方法，引入准周期调制函数，对实验结果进行理论处理，标定了各衍射主峰和卫星峰的指数，并计算了相应的衍射矢量值，对择优生长晶面间距的变化进行了计算，计算结果与实验结果相符．

关键词：超晶格磁控溅射磁性金属铁铜晶格结构

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Fe基磁性金属及其石墨烯复合吸波材料研究

Fe基磁性金属及其石墨烯复合吸波材料研究

作者：李俊南京邮电大学

学位级别：硕士

随着电子工业的高速发展,电磁辐射愈发严重,对人的身体健康和工厂电子设备造成了严重影响,吸波材料能够将电磁辐射转换为热能散失,从而有效削弱电磁辐射的危害。Fe基金属磁粉是一种优良的磁损耗型吸波材料,具有高磁导率高介电特性,片状F... 详细信息

随着电子工业的高速发展,电磁辐射愈发严重,对人的身体健康和工厂电子设备造成了严重影响,吸波材料能够将电磁辐射转换为热能散失,从而有效削弱电磁辐射的危害。Fe基金属磁粉是一种优良的磁损耗型吸波材料,具有高磁导率高介电特性,片状Fe基金属可以突破Snoek限制而得到越来越广泛的重视。石墨烯(Graphene)是一种新型的平面晶体结构碳材料,氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)是石墨烯的一种重要衍生物,两者皆有较优异的力学性能、电学性能和热学性能。尤为重要的是,石墨烯和GO具有优良的导电性,其较高的介电常数使其可作为介电损耗型吸波基材。本文通过将Fe基金属磁粉分别与GO和还原氧化石墨烯(rGO)进行高能球磨,制备出GO/Fe基金属复合吸波材料和rGO/Fe基复合吸波材料,研究球磨时间以及偶联剂对其微观形貌、物相结构和电磁参量的影响;针对快淬NdFeCoB纳米复合吸波材料的吸波性能和稀土Nd掺杂量变化的关系进行研究。主要包括以下内容:(1)将GO分别与FeCoV和FeSiCr合金粉末进行球磨,制备得到GO/Fe基金属复合吸波材料,分析其微观形貌,物相结构和吸波性能。SEM结果显示,GO/Fe基金属复合吸波材料均呈现片状结构,且添加偶联剂的样品表面较为光滑。XRD结果显示复合吸波材料的相结构都呈现单一的α-Fe相。相同球磨条件下,GO/FeCoV复合吸波材料和FeCoV合金相比,具有较好的吸波性能,且反射损耗峰值向高频偏移。在GO/FeCoV复合吸波材料的四个样品中,添加偶联剂球磨1h的复合样品具有最佳吸波性能,在匹配厚度为1mm时,其反射损耗值达到-8.7dB,反射损耗小于-5dB的带宽达到3.9GHz(4.1.0GHz)。(2)采用抗坏血酸作为还原剂制备rGO,然后将rGO分别与FeCoV和FeSiCr合金粉末进行球磨处理,制备得到rGO/Fe基金属复合吸波材料。rGO均匀包覆在金属颗粒表面,复合材料呈现出具有一定厚度的片状颗粒。XRD结果显示复合吸波材料基本都呈现α-Fe体心立方结构。与金属磁粉相比,相同球磨条件下的rGO复合吸波材料具有较好的微波吸收性能,且吸收峰向高频段偏移。在rGO/FeCoV复合吸波材料的四个样品中,未添加偶联剂球磨2h样品的反射损耗峰值达到了-10.5dB(匹配厚度为1mm),反射损耗值小于-5dB的带宽达到了8.5GHz(5.84.3GHz)。(3)研究快淬NdFeCoB(x=3,5,7,9)纳米复合材料片状颗粒的物相结构,磁性能和微波吸收特性。XRD谱图分析表明,所有样品仅具有单一的α-Fe相。磁滞回线显示,NdFeCoB(X=3,5,7,9)合金样品有较高的饱和磁化强度和矫顽力,随着Nd含量的增加,饱和磁化强度(Ms)逐渐降低,矫顽力(Hc)则逐渐增加。且在28GHz频率范围内,随着Nd含量的增加,样品的复介电常数和复磁导率先增大后减小,纳米复合材料在28GHz范围内表现出优异的吸波性能,其中NdFeCoB样品在9.8 GHz时的最小反射损耗为-23.1dB(匹配厚度为2mm)。

关键词：石墨烯氧化石墨烯吸波材料磁性金属快淬