系列非化學(xué)計(jì)量比鉬鈦釩氧化物或氮化物的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的發(fā)展,各種電子設(shè)備的應(yīng)用日益增多,由此產(chǎn)生的電磁兼容、信息安全和噪音污染問題也越來越嚴(yán)重。電磁屏蔽材料,特別是電磁屏蔽涂料的研究與應(yīng)用就顯得尤為重要與有意義。目前,在這一領(lǐng)域,應(yīng)用最廣的是以金屬作為填料的電磁屏蔽材料。但是卻存在著密度大,價(jià)格高、適應(yīng)波頻范圍窄等缺點(diǎn)。本課題的研究就著眼于從非化學(xué)計(jì)量比化合物中,尋求出一到兩種密度相對較小、價(jià)格合理、適應(yīng)波頻范圍較寬的電磁屏蔽材料以及吸波材料。
　　 本工作

2、合成了鉬鈦釩的非化學(xué)計(jì)量比氧化物或氮化物,主要考察了他們的電磁屏蔽性能,同時(shí)兼?zhèn)淇疾焖鼈兤渌梢詰?yīng)用的性能。
　　 本論文的第三章,利用鉬酸、草酸和水合肼制得了含有9.41％空位缺陷以及0.05％NH4+的非化學(xué)計(jì)量比導(dǎo)電氧化鉬樣品,樣品導(dǎo)電性優(yōu)良,電阻率低達(dá)0.079Ω·cm,在空氣氛中300℃以下具有熱穩(wěn)定性。樣品對甲基紫與亞甲基藍(lán)具有不同程度的光催化降解作用,其中對甲基紫催化降解率達(dá)96.3％。樣品相對較窄的禁帶寬度使得處

3、于價(jià)帶上的電子更容易激發(fā)到導(dǎo)帶上,繼而更容易產(chǎn)生高活性的光生空穴(h+)和光生電子(e-),最終優(yōu)化了光催化效果。與此同時(shí),將該樣品制成涂料薄膜,測試結(jié)果顯示:涂膜在0.01MHz～18000MHz這么寬的頻率范圍內(nèi)屏蔽效能均高于35.2dB,被屏蔽掉的電磁波高達(dá)99.970％以上。導(dǎo)電氧化鉬樣品粉體的加入,在整個(gè)涂膜形成了立體的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)電載流子通過該導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)自由移動(dòng),實(shí)現(xiàn)涂膜的電流導(dǎo)通。
　　 第三章制備的導(dǎo)電氧化鉬雖然各

4、方面性能都不錯(cuò),但是依然存在著成本偏高,在空氣中穩(wěn)定性較低等缺點(diǎn)。本論文的第四章,主要為了尋求成本更低、穩(wěn)定性更高的樣品。第四章,主要研究了非化學(xué)計(jì)量比氮化鈦的制備、氮化鈦的形成機(jī)理與其電磁屏蔽材料方面的應(yīng)用研究。鈦粉與草酸生成結(jié)晶草酸鈦(Ⅱ),草酸鈦(Ⅱ)在氮?dú)夥罩衅缁纸馑玫男迈rTi2O具有較大的化學(xué)活性,能與氮?dú)庵苯臃磻?yīng)氮化生成氮化鈦。這個(gè)方法工藝簡單、條件溫和、成本低廉、產(chǎn)品性能優(yōu)良。將所得樣品做成涂膜,同樣測試其電磁屏蔽性能

5、,結(jié)果顯示屏蔽效果優(yōu)良,在0.01MHz～18000MHz這么寬的頻率范圍內(nèi)屏蔽效能均高于36.2dB,屏蔽掉的電磁波達(dá)99.976％以上,而且性能穩(wěn)定,抗氧化,耐腐蝕。
　　 本論文的第五章開始,目的就是尋找一種密度較低、性能穩(wěn)定、適應(yīng)波頻范圍較寬的吸波材料。第五章至第七章,主要研究了釩氧化物、釩銅氧化物以及釩鐵氧化物的制備與性質(zhì)。以非化學(xué)計(jì)量比釩氧化物為基質(zhì),為了提高樣品的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)導(dǎo)電性與磁性,分別添加了銅離子與鐵離子,

6、制備出系列具有不同電阻率與磁性的非化學(xué)計(jì)量比的釩銅、釩鐵氧化物。主要對這些氧化物的電性質(zhì)與相組成做了分析。最后對釩鐵氧化物典型樣品進(jìn)行了吸波性能測試,結(jié)果顯示:其在較寬的雷達(dá)波頻范圍內(nèi)均達(dá)到了吸波材料的要求。
　　 本論文的第八章,對前面研究的各種典型樣品進(jìn)行了可見光-紅外區(qū)域的光吸收性能測試并與已有報(bào)道的紅外吸收劑氧化鈷樣品進(jìn)行比較,從中篩選出性能優(yōu)良的近紅外、紅外吸波材料。結(jié)果顯示:具有一定導(dǎo)電性和磁性的釩鐵氧化物吸收性能最