介孔碳與碳包金屬納米顆粒吸波性能研究.pdf

1、目前，各式各樣的電子產(chǎn)品層出不窮，其產(chǎn)生的電磁輻射越來越多，且污染著周圍環(huán)境和危害著人們的身體。而電磁波吸收材料是一種有效的防護措施。本文研究了介孔碳、碳包鈷鎳納米顆粒和碳包鐵鈷鎳納米顆粒等吸波材料的吸波機理和特點。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）運用溶膠凝膠法合成了介孔碳吸波材料。利用全自動比表面和孔隙度分析儀（BET）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微（TEM）及元素分析（Mapping）表征介孔碳的孔結(jié)構(gòu)、形貌及成分。運

2、用粉末電阻率測試儀測量了介孔碳的電阻率。研究結(jié)果表明：在溶膠凝膠法中通過控制氫氟酸和硫酸的配比，可得到具有不同比表面積的介孔碳，此次試驗共得到三種比表面積的樣品，分別為620 m2/g、847 m2/g和1672 m2/g，對應(yīng)的孔徑分別為9.4nm、3.4nm和2.4nm。且介孔碳的孔結(jié)構(gòu)類似于一條條蠕動的蟲子，具有三維無序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。研究了在介孔碳/石蠟復合材料中介孔碳所占質(zhì)量分數(shù)比為15％的介孔碳/石蠟復合材料的電磁特性及模擬了其在

3、厚度為2mm時的反射率。結(jié)果表明，具有比表面積為620 m2/g的介孔碳的復介電常數(shù)最高，吸波性能最好，其最小反射率可達到-68.41dB，且低于-10dB的吸收頻帶寬可達9.8 GHz。此外，還研究了不同質(zhì)量分數(shù)對具有比表面積為620 m2/g介孔碳電磁參數(shù)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著介孔碳質(zhì)量分數(shù)的增加，樣品的復介電常數(shù)增加，但當介孔碳的質(zhì)量分數(shù)為15%，厚度為2mm時，取得最強的吸收，因為此時的阻抗匹配性好。
　　（2）通過XRD

4、、TEM及其Mapping測試手段研究了碳包鈷鎳納米顆粒的成分、結(jié)構(gòu)和形貌。結(jié)果表明，碳包鈷鎳納米顆粒具有明顯的核-殼結(jié)構(gòu)，且內(nèi)核鈷鎳合金完全被外殼碳層包覆住，沒有被氧化的現(xiàn)象，顆粒呈球態(tài)狀，顆粒粒徑范圍為60-80nm，碳層厚度大約為4nm。運用弓形法測試了碳包鈷鎳納米顆粒/硅樹脂復合材料的實測反射率。結(jié)果顯示，當碳包鈷鎳納米顆粒的填充量為55wt%，涂層厚度為3mm時，可在10.72GHz處取得最小反射損失為-10.37dB。

5、>　　（3）運用XRD、TEM及其Mapping表征碳包鐵鈷鎳納米顆粒的成分、結(jié)構(gòu)和形貌。結(jié)果表明，碳包鐵鈷鎳納米顆粒具有明顯的核-殼結(jié)構(gòu)，且內(nèi)核鐵鈷鎳合金完全被外殼碳層包覆住，沒有被氧化的現(xiàn)象，其納米顆粒呈球態(tài)狀，粒徑范圍為50-200nm，碳層厚度大約為5nm。運用弓形法測試了碳包鐵鈷鎳納米顆粒/硅樹脂復合材料的實測反射率。結(jié)果顯示，當碳包鐵鈷鎳納米顆粒的填充量為55wt%、涂層厚度為2mm時，有最小反射損失為-10.04dB，RL