有機磁體聚苯胺-四氧化三鐵-多壁碳納米管的制備及其性能研究.pdf

1、現(xiàn)階段的微波吸收材料仍然存在著阻抗匹配和損耗不能二者兼顧的問題，對于吸收劑聚苯胺而言，其僅僅是簡單的介電損耗型微波吸收材料。本文首次提出了有機磁體聚苯胺，從根本上改變了聚苯胺的性質(zhì)，讓其具有磁損耗能力的同時使其與自由空間的阻抗匹配提高，很大程度上增強了其在微波吸收領(lǐng)域的應(yīng)用。本課題將D-CSA和二聚體引入到聚苯胺的合成過程中，以達到合成出具有磁損耗的介電損耗材料，同時將其與四氧化三鐵和多壁碳納米管復(fù)合，形成三層包覆結(jié)構(gòu)的材料，以最大程度

2、的提高材料的微波吸收性能。
　　本文采用溶液聚合法制備有機磁體聚苯胺，并將其與多壁碳納米管和四氧化三鐵復(fù)合，并對其微觀形貌（掃描電鏡圖）、微觀結(jié)構(gòu)（包括紅外光譜、X射線衍射光譜）、磁性以及微波吸收性能進行了研究，得到（1）電鏡圖中加了二聚體和D-CSA的聚苯胺呈現(xiàn)的是100nm左右纖維狀，還可看出其纖維向一個方向扭曲。并且得到的M-PANI的結(jié)晶度比T-PANI的結(jié)晶度更高，二聚體的引入也使得聚苯胺分子鏈之間的間距增大，使得其摻雜

3、率再一次提高。通過對其磁性能研究得到，D-CSA的引入使得聚苯胺具有了磁性，具有0.0031emu/g的飽和磁化強度，而二聚體的加入使得這種磁性增強，具有0.0045emu/g的飽和磁化強度。通過對有機磁體微波吸收能力分析得到，M-PANI-1最小反射損耗為-33dB，小于-10dB的頻寬為5GHz；M-PANI-2具有最小反射損耗為-32dB，小于-10dB的頻寬為8GHz的微波吸收能力。
　?。?）通過對PANI/Fe3O4/

4、MWCNTs、PANI/Fe3O4和PANI/MWCNTs的掃描電鏡分析得到，PANI/Fe3O4中可明顯看到顆粒狀的四氧化三鐵，顆粒細小且團聚在一起，穿插在其中的是纖維狀的聚苯胺，其狀細而長；PANI/MWCNTs中的纖維生長良好，且包覆完全，無裸露的碳納米管，且能依稀看出復(fù)合物表面的螺旋結(jié)構(gòu)的聚苯胺；PANI/Fe3O4/MWCNTs中也可明顯看出纖維狀復(fù)合物堆砌出的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過對其紅外光譜和XRD光譜分析得到，四氧化三鐵成功