靜電紡絲技術(shù)制備納米吸波材料的研究.pdf

1、吸波材料作為吸收衰減入射電磁波的重要功能材料,在民用和軍用方面都有著廣泛的用途,制備“薄、輕、寬、強(qiáng)”高性能材料成為吸波領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。靜電紡絲技術(shù)由于其可紡的物質(zhì)種類多、紡絲成本低、工藝參數(shù)可控性高等優(yōu)點(diǎn),成為制備連續(xù)微納米纖維的主要途徑之一。本文通過(guò)靜電紡絲方法制備SrFe12O19納米纖維、中空SrFe12O19納米纖維、殼層-芯層結(jié)構(gòu)SrFe12O19/BaTiO3納米復(fù)合纖維,并對(duì)材料的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。本研究創(chuàng)新

2、性的通過(guò)同軸靜電紡絲技術(shù)制備中空SrFe12O19纖維及殼層-芯層結(jié)構(gòu)SrFe12O19/ BaTiO3納米復(fù)合纖維,完成了材質(zhì)輕、頻帶寬、吸收強(qiáng)的微波吸波材料的設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下:
　　1.SrFe12O19納米纖維及中空SrFe12O19納米纖維的制備、表征及其磁性能、吸波性能的研究。考察溶劑、接收距離、紡絲電壓、無(wú)機(jī)鹽比例等因素對(duì)靜電紡絲的影響,探討內(nèi)外層溶劑、升溫速率、煅燒溫度等因素對(duì)同軸靜電紡絲制備中空SrFe12O19

3、的形貌、結(jié)構(gòu)、性能影響,研究結(jié)果表明,升溫速率越小越有利于中空結(jié)構(gòu)的形成,煅燒溫度的適當(dāng)提高使得纖維管狀結(jié)構(gòu)逐漸減小、結(jié)晶度增加、磁性能增強(qiáng)。同時(shí)結(jié)合表征結(jié)果探討了同軸靜電紡絲制備中空納米纖維過(guò)程及SrFe12O19形成機(jī)理。本文還討論了中空結(jié)構(gòu)對(duì)吸波性能的影響,并對(duì)SrFe12O19納米纖維及中空SrFe12O19納米纖維進(jìn)行對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)中空纖維材料密度降低了48.5％,吸波性能提高了14.5％,且有效損耗頻寬增大0.48 GHz,

4、最佳匹配厚度縮小0.2 mm。
　　2.殼層-芯層結(jié)構(gòu)SrFe12O19/BaTiO3納米復(fù)合纖維的制備、表征及其磁性能、吸波性能的研究。本文通過(guò)同軸靜電紡絲方法將磁介質(zhì)型吸波材料SrFe12O19與電介質(zhì)型吸波材料BaTiO3結(jié)合,使復(fù)合材料的相對(duì)磁導(dǎo)率近等于相對(duì)介電常數(shù),結(jié)合表征結(jié)果可知,復(fù)合纖維存在明顯的殼層-芯層結(jié)構(gòu),殼層為SrFe12O19,芯層為BaTiO3,物質(zhì)均一穩(wěn)定,工藝可控性高。本文對(duì)SrFe12O19納米纖維