氮化鐵結(jié)構(gòu)吸波材料的制備及性能研究.pdf

1、本課題主要是關(guān)于氮化鐵結(jié)構(gòu)吸波材料的研究，一方面從氮化鐵的制備過(guò)程及性能研究為切入點(diǎn)；另一方面以氮化鐵為吸收劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)吸波材料的制備，并對(duì)其他的吸收劑性能及應(yīng)用進(jìn)行了分析對(duì)比。氮化鐵的制備方面主要是考慮了其工藝對(duì)產(chǎn)物及產(chǎn)物電磁性能的影響，吸波方面主要研究1MHz～1.5GHz頻段范圍內(nèi)吸波劑的選用和吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 首先，研究了氮化鐵的制備過(guò)程，特別是對(duì)于工藝參數(shù)的研究，主要包括溫度、時(shí)間、氨氫比對(duì)于生成產(chǎn)物的影響?？紤]到氮?jiǎng)輰?duì)

2、產(chǎn)物的影響很大，所以采用氨氣和氫氣一起通入的辦法，這樣可以通過(guò)控制流量，來(lái)達(dá)到控制氮?jiǎng)莸哪康?。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出：在550℃，通入1：1的氨氫混合氣體，保溫3h～5h是制得純相Fe4N的最佳制備工藝。深入研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物是具有核殼結(jié)構(gòu)的Fe4N-Fe粉末，通過(guò)對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)的研究，探明了氮化的反應(yīng)過(guò)程。 其次，利用網(wǎng)絡(luò)頻譜阻抗分析儀測(cè)試其電磁參數(shù)，在1MHz～1.5GHz頻段內(nèi)，550℃下得到的Fe4N的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)虛部最好，磁

3、損耗最大。將氮化鐵作為吸收劑應(yīng)用在結(jié)構(gòu)吸波材料中，考慮了單層損耗，選用硅橡膠為基體，制備出片狀吸波材料，在1MHz～1.5GHz頻率范圍內(nèi)測(cè)試了反射率。在這一頻段內(nèi)，氮化鐵的吸收效果良好，最大可以達(dá)到-35dB，可以作為單獨(dú)的吸收劑來(lái)使用。 最后，為了進(jìn)一步提高吸波效能，考慮了雙層平板吸波材料的設(shè)計(jì)，主要通過(guò)吸收劑的摻雜和匹配層的厚度來(lái)改變材料的電磁參數(shù)。匹配層使用碳粉做吸波劑，吸收層分別使用氮化鐵和鐵氧體作吸波劑。碳粉與空氣能