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硅酸盐学报 2022年第7期50卷 2056-2066页

作者：武志红姚程蒙真真王耀郭鑫玉周华凤王宇斌西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055 西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 西安建筑科技大学资源工程学院西安710055

为了满足军事国防领域对隐身技术的需求,解决5G时代广泛的电磁污染问题,各类型的碳基吸波材料异军突起。生物质衍生碳基材料相比传统碳基吸波材料,不仅提高了吸波性能,还具有轻质、低成本和可持续的优势。简要叙述了生物质碳材料的合成... 详细信息

为了满足军事国防领域对隐身技术的需求,解决5G时代广泛的电磁污染问题,各类型的碳基吸波材料异军突起。生物质衍生碳基材料相比传统碳基吸波材料,不仅提高了吸波性能,还具有轻质、低成本和可持续的优势。简要叙述了生物质碳材料的合成方法,系统地介绍了可食用和非食用2种生物质衍生材料在碳基复合吸波材料制备中的应用,综述了近几年来生物质衍生碳基复合材料在吸波领域的最新研究进展。重点分析了不同生物质衍生碳基复合材料的微观结构、微波吸收性能的差异,并概述了不同生物质衍生碳基复合材料吸波机理,最后讨论了具有高效微波吸收性能的生物质碳基复合吸波材料所面临的挑战,展望了其未来发展的方向。为从事生物质衍生吸波材料的科研工作者提供了较为全面的理论和应用知识背景,并有望进一步推进生物质衍生碳基复合吸波材料的发展及应用。

关键词：生物质衍生碳轻质吸波材料碳基复合材料微波吸收

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Ni-Co/W型钡铁氧体双层空心微珠的制备及电磁性能的研究

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人工晶体学报 2016年第2期45卷 483-490页

作者：俞梁王建江许宝才李志广刘敏军械工程学院先进材料研究所石家庄050003

用超声波化学镀工艺在W型钡铁氧体空心微珠表面沉积Ni-Co合金,制备了一种新型轻质吸波材料Ni-Co/W型钡铁氧体双层空心微珠(Ni-Co/W-Ba)。运用扫描电镜、能谱分析和网络矢量分析仪研究了不同Ni^(2+)/Co^(2+)比对Ni-Co/WBa空心微珠的表面... 详细信息

用超声波化学镀工艺在W型钡铁氧体空心微珠表面沉积Ni-Co合金,制备了一种新型轻质吸波材料Ni-Co/W型钡铁氧体双层空心微珠(Ni-Co/W-Ba)。运用扫描电镜、能谱分析和网络矢量分析仪研究了不同Ni^(2+)/Co^(2+)比对Ni-Co/WBa空心微珠的表面形貌、组成成分、沉积速率及电磁性能的影响。结果表明:Ni-Co合金颗粒首先在W-Ba空心微珠六角片状晶的间隙和沟壑中沉积,当填充完后开始在基体表面沉积直至完全包覆;化学镀液中Ni^(2+)/Co^(2+)比的不同导致Ni-Co合金沉积速度不同,其中Ni^(2+)/Co^(2+)比为4/0时沉积速度最快;完全包覆后的Ni-Co/W-Ba双层空心微珠的电磁吸波性能明显增强,小于-10 d B的有效吸波带宽由未镀Ni-Co合金前的不足1 GHz拓宽至镀后的9.4 GHz。

关键词：空心微珠化学镀Ni-Co 轻质吸波材料

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金属有机骨架/纳米磁性粒子复合吸波材料的制备及性能研究

金属有机骨架/纳米磁性粒子复合吸波材料的制备及性能研究

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作者：颜廷宇武汉理工大学

学位级别：硕士

5G通信技术的迅猛发展和雷达探测技术在环境、工程等领域的广泛应用,正在使我们的生活方式发生巨大改变。但与此同时,增多的通信基站与无线装置也促生了大量的电磁污染问题,影响着人类的身体健康。应运而生的电磁屏蔽吸收材料成为隔绝... 详细信息

5G通信技术的迅猛发展和雷达探测技术在环境、工程等领域的广泛应用,正在使我们的生活方式发生巨大改变。但与此同时,增多的通信基站与无线装置也促生了大量的电磁污染问题,影响着人类的身体健康。应运而生的电磁屏蔽吸收材料成为隔绝电磁污染的一大保障。在军事领域,现代化战争正在向着信息化方向发展,如何做到飞行装备的反探测、提高作战能力,成为赢得现代战争的关键之一。由于目前的传统吸波材料存在密度高、损耗机制单一、吸收频带窄等问题,难以满足诸多应用要求,如今的新型吸波材料正不断追求“薄、轻、宽、强”的标准。与传统吸波材料相比,由金属离子和有机络合物组成的金属有机骨架(Metal Organic Framework,MOFs)具有比表面积大、孔隙率高、热力学稳定、密度低等优点,由其衍生的纳米多孔碳(NPC)材料仍保持本来的独特微观结构与各项优点,在电磁波吸收领域的应用前景广。沸石类咪唑酯骨架(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)是一种具有沸石拓扑结构的MOFs材料。本文通过选用含Zn的ZIF-8、与含Co的ZIF-67两种典型的沸石结构,合理设计制备出两种MOFs衍生多孔碳/磁性粒子复合吸波材料,并具体分析两种吸波材料的结构特点、组成成分,并通过其电磁参数进一步探讨吸波性能与机理,比较两种材料性能差异与其原因。主要研究成果含两方面:(1)采用溶剂热法制备尺寸大小约为60nm的ZIF-8,并与粒径约为40nm的球形FeO混合,将该复合物研磨均匀制得前驱体FeO/ZIF-8,而后在高温条件下煅烧得纳米多孔碳(NPC)/Fe-FeC复合轻质吸波材料。通过调节复合物中纳米FeO的用量,来探究其对NPC/Fe-FeC复合物的电磁参数与微波吸收性能的影响,探讨电磁损耗机理及微波吸波机理。通过SEM、TEM以及孔径分析表明,高温煅烧产物仍一定程度保留原ZIF-8的形貌特点与多孔结构,并且纳米磁性FeO与NPC均匀分散在体系中。分析其电磁性能得到,当FeO添加量为35wt%时,所得NPC/Fe-FeC材料在吸波体厚度为3.0mm时能够得到最佳的反射损耗(-48d B),有效吸收频宽为3.9GHz。其优异的吸波性能主要源于材料本身丰富的碳/空气、碳/磁性粒子界面带来的大量极化中心与多重反射,高温煅烧所得到的石墨化碳带来更多的电阻损耗,与此同时,纳米多孔碳与磁性FeO粒子的复合改善了材料的阻抗匹配特性。(2)用一锅法制备含Ni的约为400nm的Ni-ZIF-67,利用Co与Ni离子化学性质相近的特点,在合成ZIF-67的过程中加入Ni(NO)使其掺入ZIF-67的晶体结构中,之后通过高温煅烧得到纳米多孔碳(NPC)/CoNi复合轻质吸波材料。通过调节复合物中Co/Ni离子摩尔比,来调节吸波材料的磁性能从而调整阻抗匹配,探究其对NPC/CoNi复合物的电磁参数与微波吸收性能的影响,进一步探讨电磁损耗机理。通过SEM、TEM图像分析,大量的CoNi粒子均匀分布在多孔碳各处,并在CoNi催化作用下在NPC表面产生稀疏的碳纳米管结构。所得NPC/CoNi的多界面结构提供了丰富的极化中心,同时附着均匀的CoNi粒子进一步增加磁损耗提升对电磁波的衰减能力。当添加的摩尔比Co:Ni=10:1、8:1时,NPC/CoNi复合吸波材料在高频区具有较为优异的吸波性能;当添加的摩尔比Co:Ni=5:1、4:1时,吸波材料在低频区具有更加优秀的吸波性能。添加摩尔比为8:1时,厚度为2.5mm时吸波体在11.12GHz处得到-32.9d B的最大反射损耗值,有效吸收带宽为5.1GHz。

关键词：轻质吸波材料 MOFs衍生材料多孔结构碳/磁性粒子

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