具有多極結(jié)構(gòu)的鈴鐺狀復(fù)合納米顆粒的微波吸收性能的研究.pdf

1、由于當(dāng)今社會(huì)電子設(shè)備的大量應(yīng)用，電磁污染成為亟待解決的一個(gè)問(wèn)題，因而微波吸收材料的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的單一組分的吸波材料，如四氧化三鐵，它的吸收頻帶窄、反射衰減弱、密度大、高溫吸波能力差，難以滿(mǎn)足需要。一個(gè)有效的途徑是進(jìn)行多組分復(fù)合，形成中空結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)“電磁匹配、寬頻帶、低密度、強(qiáng)吸波”的目標(biāo)。
　　另外，已公布的研究結(jié)果表明，材料的幾何尺寸和形狀各向異性對(duì)吸波性能影響很大。目前已有關(guān)于介電損耗材料，如碳納米管的長(zhǎng)徑

2、比對(duì)微波吸收性能影響的報(bào)道，以及一些關(guān)于磁損耗材料的長(zhǎng)徑比對(duì)吸波性能影響的報(bào)道，然而至今還沒(méi)有報(bào)道關(guān)于介電損耗材料和磁損耗材料復(fù)合的長(zhǎng)徑比對(duì)材料吸波性能影響。在這篇學(xué)位論文中，首先制備了兩種具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的鈴鐺狀納米復(fù)合微球，并系統(tǒng)研究了其在2-18 GHz的復(fù)介電常數(shù)、復(fù)磁導(dǎo)率和吸波特性，以及長(zhǎng)徑比對(duì)吸波性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.采用溶劑熱法和犧牲模板法制備了一種由Fe3O4納米粒子為核和硅酸銅為殼層的具有多極

3、結(jié)構(gòu)的紡綞形鈴鐺狀復(fù)合微球。通過(guò)控制反應(yīng)條件可以制備得到具有不同長(zhǎng)徑比和不同殼層厚度的中空鈴鐺狀復(fù)合微球。在測(cè)試涂層厚度為2mm時(shí)，最大反射損耗為-28 dB，有效吸收帶寬高達(dá)5GHz。這些結(jié)果顯示紡綞狀Fe3O4@CuSiO3中空鈴鐺狀復(fù)合微球可作為密度小、吸收強(qiáng)、頻帶寬的納米復(fù)合吸波材料，將在吸波材料領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。電磁參數(shù)的研究結(jié)果表明，長(zhǎng)徑比對(duì)于復(fù)合材料的吸波性能有重要影響。相對(duì)于球形鈴鐺狀結(jié)構(gòu)的Fe3O4@CuSiO3

4、復(fù)合微球，紡綞形中空鈴鐺狀結(jié)構(gòu)Fe3O4@CuSiO3復(fù)合微球和吸收強(qiáng)度增加了20％，表現(xiàn)出更好的吸波性能。當(dāng)殼層的厚度保持不變，吸收的強(qiáng)度隨著長(zhǎng)徑比的增加而升高;當(dāng)殼層的厚度增加時(shí)，材料的微波吸收強(qiáng)度也相應(yīng)增加。
　　2.通過(guò)溶膠-凝膠法和水熱反應(yīng)制備了一種由尖晶石Fe3O4納米粒子為核和硅酸鋇、鋇鈦氧化物為殼層的具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的雙組分殼層中空的鈴鐺狀復(fù)合微球。不同內(nèi)核大小和外殼層厚度的復(fù)合微球可以通過(guò)控制反應(yīng)條件得到，研究了其形