微生物負(fù)載Ni吸波材料的制備及性能研究.pdf

1、金屬鎳具有良好的導(dǎo)電性和鐵磁性,且制備容易,是一種理想的電磁屏蔽和吸波材料。大自然中微生物的形貌千變?nèi)f化,其中,螺旋藻具有完美的幾何螺旋結(jié)構(gòu),并且培養(yǎng)十分方便,如果可以將其與具有良好電磁性能的金屬Ni結(jié)合起來,在藻體表面包覆一層金屬鎳,這樣不僅具有鎳本身的電磁性能,而且也具備螺旋狀手型吸波材料的特性,再加上自身重量很輕,符合吸波體的“薄、輕、寬、強(qiáng)”的要求。本文以螺旋藻為模板分別用液相還原法和化學(xué)鍍法制備了螺旋藻負(fù)載鎳的吸波材料,并對(duì)樣

2、品進(jìn)行了表征和性能的測(cè)試。
　　 首先采用液相還原法直接在螺旋藻表面沉積一層金屬鎳,XRD、EDS表征結(jié)果顯示制備的樣品為非晶態(tài)鎳,并在450℃保溫1小時(shí)后變?yōu)榫B(tài)。SEM表征顯示螺旋藻表面有鎳的沉積。還研究了液相還原法工藝條件對(duì)反應(yīng)速度和形貌的影響,得出了優(yōu)化的液相還原法工藝參數(shù)。
　　 采用化學(xué)鍍的方法在螺旋藻表面沉積鎳。XRD、EDS表征顯示樣品為非晶態(tài)鎳,450℃保溫1小時(shí)后變?yōu)榫B(tài)。SEM表征顯示螺旋藻表面沉積

3、有一層致密的鎳,包覆效果大大優(yōu)于液相還原法。還研究了化學(xué)鍍過程中的工藝條件對(duì)鍍速和形貌的影響,得出了優(yōu)化的化學(xué)鍍工藝參數(shù)。
　　 分別將液相還原法和化學(xué)鍍法制備的吸波粉末與環(huán)氧樹脂按一定比例壓制成片,體積電阻率測(cè)試結(jié)果顯示,化學(xué)鍍制備的吸波粉末其導(dǎo)電性大大優(yōu)于液相還原法,并且測(cè)試樣品中不同的吸波粉末含量也會(huì)對(duì)體積電阻率產(chǎn)生影響。在前一步工作基礎(chǔ)上,用化學(xué)鍍分別制備出純Ni粉和螺旋藻負(fù)載鎳吸波粉末,并摻雜環(huán)氧樹脂壓制成片進(jìn)行電磁參

4、數(shù)的測(cè)試,結(jié)果顯示,與純鎳粉相比,螺旋藻負(fù)載鎳吸波粉末的介電損耗并沒有太大的改變,由于螺旋結(jié)構(gòu)的存在,螺旋藻負(fù)載鎳粉末的磁損耗明顯增強(qiáng)。
　　 利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)測(cè)試得到的電磁參數(shù)進(jìn)行反射率的計(jì)算擬合,計(jì)算結(jié)果為:化學(xué)鍍法制各純鎳粉在12.9GHz處出現(xiàn)最小反射率-10.7dB。而螺旋藻負(fù)載鎳粉在9.1GHz處出現(xiàn)最佳反射率-19.2dB,并且螺旋藻負(fù)載鎳粉的吸收峰值范圍也比純鎳粉寬;選不同厚度做參數(shù)進(jìn)行了化學(xué)鍍法制備的螺旋藻負(fù)載