C-BN-金屬磁性復(fù)合粉體的制備及吸波性能研究.pdf

1、隨著電磁波的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，電磁波吸收材料的研制和使用受到了普遍關(guān)注。具有“薄、輕、寬、強(qiáng)”特性的微波吸收材料不僅有利于減少電磁波對(duì)人體的輻射危害，更重要的是作為一種特殊的軍事防御材料增強(qiáng)武器裝備的隱身特性。碳材料由于其較低的密度和較好的導(dǎo)電性能被視為一種良好的微波吸收材料。但是單純的碳吸波材料往往通過(guò)較強(qiáng)的極化作用形成較大的電損耗，這將導(dǎo)致阻抗匹配特性失衡，使得電磁波反射比例增加。如何調(diào)節(jié)阻抗匹配從而充分利用碳材料的高損耗特性衰減

2、電磁波成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)之一。本文通過(guò)混入透波材料以及摻雜金屬磁性材料兩種方法來(lái)調(diào)節(jié)石墨以及CNT的阻抗匹配特性從而提升其吸波性能。
　　首先通過(guò)MATLAB軟件對(duì)較為復(fù)雜的反射率計(jì)算公式進(jìn)行窗口化編譯，并構(gòu)建二維三維圖像。通過(guò)模擬相對(duì)介電常數(shù)實(shí)虛部、相對(duì)磁導(dǎo)率實(shí)虛部、涂覆厚度以及頻率六個(gè)變量的變化，得出六個(gè)變量對(duì)于反射衰減的影響規(guī)律。通過(guò)數(shù)值模擬，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。
　　通過(guò)混入透波材料的方法調(diào)節(jié)石墨阻抗匹配特性

3、。以氨硼烷為先驅(qū)體采用熱分解法制備了石墨/BN復(fù)合吸波材料。通過(guò)XPS、SEM、EDX等表征手段證明生成的BN均勻的包覆在石墨片層表面。相對(duì)于單純石墨來(lái)說(shuō)，當(dāng)添加量和填充量均為40wt.％時(shí)，石墨/BN復(fù)合吸波材料吸波性能提升最明顯，厚度為2mm時(shí)，反射衰減可以達(dá)到-33dB，帶寬達(dá)到了3.8GHz?？梢宰C明BN透波相的混入有利于提高石墨的吸波性能。
　　采用混入金屬磁性物質(zhì)的方法來(lái)調(diào)節(jié)石墨的阻抗匹配特性。分別采用FeNi合金(磁

4、損耗大于電損耗)、微米Fe粉(磁損耗與電損耗相接近)、鐵氧化物(電損耗大于磁損耗)三種不同電磁特性的金屬微粒與石墨相混合，探索分散劑、超聲時(shí)間以及粉體比例對(duì)吸波性能的影響規(guī)律。通過(guò)背散射電子像分析得出原子序數(shù)較大的金屬微粒在碳基材料中分散的較為均勻。通過(guò)吸波性能測(cè)試可以得出，將石墨與金屬磁性材料按照適當(dāng)?shù)谋壤锢砘旌夏軌蛴行д{(diào)節(jié)其阻抗匹配特性，混合之后相比碳材料以及金屬磁性材料本身吸波性能均有大幅度的提升。
　　采用熱分解法將氨硼

5、烷與CNT復(fù)合制備了CNT/BN復(fù)合吸波材料，結(jié)果顯示當(dāng)燒結(jié)溫度為1200 ℃和1300 ℃時(shí)，產(chǎn)物吸波性能提升不明顯，當(dāng)溫度達(dá)到1400 ℃時(shí)，在產(chǎn)物表面產(chǎn)生B4C納米帶，反射衰減可以達(dá)到-7dB，相比CNT來(lái)說(shuō)有一定程度提升。
　　通過(guò)混入Fe3O4的方法來(lái)調(diào)節(jié)CNT的阻抗匹配特性。制備出CNT/Fe3O4復(fù)合吸波材料?；旌虾驠e3O4在CNT當(dāng)中分散均勻，當(dāng)厚度為1.5mm時(shí)，在16.8GHz處，反射衰減可以達(dá)到-50dB，