Bi系層狀銅氧化物微波吸收性能研究.pdf

1、吸波材料是一種重要的軍事隱身功能材料，其機(jī)理本質(zhì)上是電磁波與物質(zhì)相互作用，入射的電磁波通過介質(zhì)最大限度地轉(zhuǎn)變成熱能或其他形式的能。本論文分為四章從理論和實(shí)驗(yàn)上研究了Bi系層狀銅氧化物的微波吸收性質(zhì) 第一章綜述了目前國內(nèi)外吸波材料的研究動態(tài)，討論了吸波材料的種類、性能特點(diǎn)、合成方法、吸波機(jī)理等，并對如鐵氧體吸波材料、碳纖維結(jié)構(gòu)吸波材料、納米吸波材料、手性吸波材料、多晶鐵纖維吸波材料、導(dǎo)電高聚物吸波材料等的研究進(jìn)展作了概要介紹。

2、 第二章從Bi系層狀銅氧化物材料的結(jié)構(gòu)出發(fā)，針對它沿c軸方向形成納米級的導(dǎo)電層與介電層周期堆垛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出Bi系層狀銅氧化物晶?？梢缘刃橐粋€LC振蕩回路，并計(jì)算了它的振蕩頻率，發(fā)現(xiàn)振蕩頻率除了與材料的晶格參數(shù)和物理參量有關(guān)外，只與材料晶粒ab面的截面積有關(guān)。帶入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)晶粒的振蕩頻率在微波頻段，表明從理論上證明此類材料可以作為微波吸收劑使用。并且提出通過控制晶粒尺寸可以調(diào)控中心吸收頻率，通過控制晶粒尺寸分布來展寬吸收

3、頻帶。 第三章主要研究了材料中導(dǎo)電層厚度對吸波性質(zhì)的影響，通過對具有不同導(dǎo)電層厚度的Bi2Sr2CuOy和Bi2Sr2CaCu2Oy微波吸收性能的比較發(fā)現(xiàn)，似乎導(dǎo)電層越厚，微波吸收性能越好。但進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Bi2Sr2CaCu20y的吸波性能優(yōu)于Bi2Sr2Cu0y的原因可能是材料中晶粒取向的差異造成的。對不同厚度的涂層性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，此類材料的吸波性能對涂層厚度不是很敏感。 第四章研究了導(dǎo)電層與介電層電阻率對材料吸波性

4、質(zhì)的影響。研究了不同含量Y摻雜Bi2Sr2CaCu20y的微波吸收性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)Y摻雜雖然可以明顯增大材料中導(dǎo)電層和介電層的電阻率，但摻雜對材料微波吸收性能幾乎沒有影響，這表明材料的微波吸收性能與導(dǎo)電層的渦流損耗和介電層的介電損耗都沒有明顯的關(guān)聯(lián)效應(yīng)?？紤]到材料中的載流子是限制在納米尺度的導(dǎo)電層內(nèi)運(yùn)動，可能會類似納米材料中情況產(chǎn)生能級分裂，導(dǎo)致載流子在不同能級之間躍遷產(chǎn)生微波吸收。這樣的吸收應(yīng)該是吸收尖峰，這與實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是一致的。