過渡金屬及其氧化物復(fù)合結(jié)構(gòu)的組成和形貌對(duì)電磁波吸收性能的影響.pdf

1、設(shè)計(jì)合成具有“質(zhì)量輕，厚度薄，頻率寬，吸收強(qiáng)”的吸波材料是相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。許多材料具有較好的微波吸收性能，但單一的微波吸波材料往往只能在較窄的頻率范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收。而納米復(fù)合物、異質(zhì)結(jié)構(gòu)等復(fù)合體系在保留不同組分固有性質(zhì)的同時(shí)還可能有利于滿足微波阻抗匹配的條件。增加的界面結(jié)構(gòu)也有利于提升電荷極化和改善磁性，并影響復(fù)合體系的有效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，從而提升材料的微波吸收性能。因而本文以Co基納米復(fù)合體系的構(gòu)筑與性能研究為主線，制備了多種納米

2、復(fù)合材料，考察了化學(xué)組分、樣品形貌等對(duì)復(fù)合材料的微波吸收性能的影響，主要內(nèi)容如下:
　　1、形貌和組成對(duì)Co、CoO、Co3O4吸波性能的影響。以水熱法制備片狀、花狀等多種形貌的Co(OH)2前驅(qū)物，通過不同的氣氛煅燒獲得系列Co、CoO、Co3O4納米結(jié)構(gòu)，研究了組成與形貌對(duì)微波吸收性能的影響。三元混合物Co/CoO/Co3O4體系的有效頻帶可以達(dá)到7 GHz，其最大吸收可以達(dá)到-61 dB。結(jié)果表明由片狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的三維花狀結(jié)構(gòu)

3、的體系有利于電磁波的進(jìn)入，當(dāng)金屬鈷顆粒存在于花狀氧化物內(nèi)部時(shí)，可以有效避免趨膚效應(yīng)，提升材料的微波吸收性能。
　　2、形貌對(duì)Co3O4和Co3O4/graphene體系的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的影響。利用水熱法合成四種形貌的Co3O4，它們的形貌分別是星狀、海膽、花片狀以及空心的六方片狀結(jié)構(gòu)。四種形貌的Co3O4樣品的電磁參數(shù)結(jié)果表明它們的介電常數(shù)差異大。將Co3O4和非磁性石墨烯復(fù)合， Co3O4帶/石墨烯樣品厚度為1.5 mm時(shí)，反

4、射損失在14.56 GHz達(dá)到-25.7 dB，頻帶寬度達(dá)到6.5 GHz。Co3O4片/石墨烯的樣品厚度為2.0mm時(shí)，在8.88 GHz達(dá)到-18.3 dB。
　　3、鏈狀結(jié)構(gòu)的組成對(duì)電磁波吸波性能的影響。采用溶劑熱和空氣氧化部分金屬的方法合成(Ni，Co)@NixCo3-xO4，(Ni，F(xiàn)e)@NixFe3-xO4，(Co，F(xiàn)e)@CoxFe3-xO4和(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4等系列金屬@金屬氧化物的核

5、殼鏈狀結(jié)構(gòu)。測(cè)試表明，(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4核殼鏈狀結(jié)構(gòu)的微波吸收性能高于其他三種鏈狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)通過與少量石墨烯的混合，得到的(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4/graphene復(fù)合體系的微波吸收性能得到進(jìn)一步改善，其反射損失最小值是在8.48 GHz，可以達(dá)到-30.34 dB;它的厚度是2mm時(shí)，有效吸收頻寬約為7 GHz(9.12-16.08 GHz)。
　　4、空心結(jié)構(gòu)的表面形貌和組成對(duì)