电磁污染和电磁波吸收材料

电磁污染和电磁波吸收材料

一、电磁污染与电磁波吸收材料(论文文献综述)

秦钰绚[1](2021)在《中空介孔碳/多壁碳纳米管/聚氨酯电磁屏蔽复合材料的制备及性能研究》文中指出随着智能通信设备的迅速增加,电磁污染日益严重,高性能电磁屏蔽材料的研究与应用引起了学术界与工程界的极大关注。传统的金属基电磁屏蔽材料反射损耗高、密度大、难加工,以碳材料作为填料的聚合物基材料具有柔性、轻质、耐腐蚀以及加工成本低等优点,成为了近年来电磁屏蔽领域的研究热点之一。然而导电聚合物材料电导率不高,因此,如何在低密度的条件下,提高电磁屏蔽性能和吸收损耗的占比成为了聚合物基电磁屏蔽材料的关键问题。为解决实际应用中的问题,本文从点、面、体三方面考虑,制备了一维、二维、三维电磁屏蔽材料,通过制备不同平均粒径的中空介孔碳(MCHMs)填料,研究了微观结构对电磁波吸收性能的影响,讨论了多壁碳纳米管(MWCNT)含量与MCHMs对水性聚氨酯(WPU)薄膜复合材料的电磁屏蔽性能的影响,探讨了密度对MWCNT/MCHMs/WPU/聚乙烯醇(PVA)泡沫复合材料的电磁屏蔽性能的影响,主要内容如下:(1)采用硬模板蚀刻法来制造中空介孔碳微球(MCHMs)。通过调节间苯二酚和甲醛的添加量来调整MCHMs的结构特征。当MCHMs的平均粒径为452 nm时,含10wt%MCHMs的石蜡复合材料可以达到-51 dB的最大反射损耗值(RLmin)和3.92 GHz的有效吸收带宽(EAB)。当MCHMs的平均粒径为425 nm时,含10wt%MCHMs石蜡复合材料的RLmin为-22dB,EAB为7.14 GHz。本章通过合理设计纳米材料的微观结构获得了优异的电磁波吸收性能。(2)采用溶液混合的方法制备了MWCNT/MCHMs/WPU复合材料,以20wt%、40wt%、60wt%MWCNT以及40wt%MWCNT/10wt%MCHMs为填料。通过比较不同MWCNT含量以及MCHMs对MWCNT/MCHMs/WPU复合材料的介电性能、电磁屏蔽性能和力学性能的影响,探究复合材料结构与性能之间的关系。0.6 mm的WPU/60wt%MWCNT拥有95.4 S/m的电导率(δ)和X波段下40 dB的电磁屏蔽效能(SE);在WPU/40wt%MWCNT的复合材料中加入10wt%能显着提高复合材料的δ和SE,δ从51.2 S/m提升至55.4 S/m,SE从30 dB提升至33 dB。研究结果表明MWCNT含量的增加和MCHMs都有利于提升复合材料的电导率和电磁屏蔽性能。(3)采取冷冻干燥法制备了具有多孔结构的MWCNT/MCHMs/WPU/PVA发泡材料,以20wt%MWCNT、40wt%MWCNT、40wt%MWCNT/10wt%MCHMs作为导电填料。研究了填料含量、填料种类和密度对电导率、电磁屏蔽性能和力学性能的影响。密度为232.8042 mg/cm3、40wt%MWCNT的复合材料的δ为30.2 S/m,SE为23 dB。复合材料加入10wt%MCHMs后δ达到了33.2 S/m,SE达到28 dB。二者吸收损耗占比均达到70%。从中可知增加MWCNT含量的增加、密度的增加、MCHMs的引入都对复合材料的δ和SE起积极作用。MCHMs、MWCNT/MCHMs/WPU、MWCNT/MCHMs/WPU/PVA作为一维、二维、三维电磁屏蔽材料,可以分别应用于电磁屏蔽材料的填料、覆膜材料、填充物等方面。

马源[2](2021)在《碳纳米管复合吸波材料制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的飞速发展,人类对电子设备的依赖性不断增强,这些新兴产品带给我们方便的同时,也附带了一系列的电磁污染,对人类健康和自然界有着不可忽视的威胁,而且对电子设备自身、军事机密等方面也存在一定的威胁。因此科学家们致力于研发一种具有高效微波吸收的材料已成为热潮,这是解决电磁污染这一问题的有效措施。碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)作为碳材料的典型代表,在电磁吸收领域中也广为使用,其通过自身优良的导电性来产生电导损耗和偶极极化作用来消耗电磁波。但是,CNTs也有其缺点存在,就是介电常数较大和磁导率较小,导致阻抗匹配性较差,电磁吸收性能不理想,有效吸收频宽偏窄等诸多问题。本文通过两种方法将CNTs与其他磁性材料进行复合制备:(1)CNTs与铁酸镍(NiFe2O4)复合制备CNTs/NiFe2O4;(2)CNTs与沸石咪唑酯骨架(zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)ZIF-67复合再经高温煅烧处理制备钴基碳纳米管(Co-Carbon Nanotubes,Co-CNTs)。这两种方法均有效改善了阻抗匹配特性差的问题,并且提高了电磁吸收性能,主要研究结果如下:(1)通过利用实验室制备CNTs的技术,调控不同添加量的NiFe2O4与无水乙醇混合喷洒在CNTs表面,以此制备CNTs/NiFe2O4复合材料。从微观形貌来看,在较低添加量下NiFe2O4在CNTs束上分布得更加均匀。随着NiFe2O4添加量逐渐增加,CNTs/NiFe2O4复合材料的磁性能也随着增强。通过测试分析其吸波性能发现,质量比为1:1的CNTs/NiFe2O4复合材料电磁吸收性能较佳,在质量填充量为20%的情况下,当厚度为4.5 mm时,在频率为17.11 GHz处达到了最小的反射损耗值RL=-44.12 d B,吸收率为99.996127%,并且RL<-10 d B的有效吸收频宽为4 GHz。(2)通过改变CNTs/NiFe2O4与石蜡的混合比例来测试分析其对吸波性能的影响,发现将CNTs/NiFe2O4(1:1)的质量填充量提高至30%时,在厚度为2 mm情况下的电磁吸收性能有了显着提升,在频率为13.9 GHz处的RLmin=-28.2 d B,吸收率达到99.8486%,并且RL<-10 d B的有效吸收频宽为3.86 GHz。将CNTs/NiFe2O4(1:1)的质量填充量提高至40%时,在厚度为1.5 mm的情况下并且在频率为16.9 GHz处的RLmin=-41.8 d B,吸收率达到99.99339%,并且RL<-10 d B的有效吸收频宽为7.6 GHz。(3)通过利用实验室制备CNTs的技术,将六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)溶液喷洒在CNTs表面,接着浸泡在2-甲基咪唑与甲醇的混合溶液里成功制备出CNTs/ZIF-67前驱体。从衍射图谱发现所合成的ZIF-67晶体纯度较高,并且从形貌上来看尺寸大小均为200 nm。(4)在N2气氛环境下,将CNTs/ZIF-67前驱体经过不同高温煅烧处理,得到了Co-CNTs复合材料。经煅烧之后形貌发生坍塌,不再是十二面体结构,从衍射图谱发现其含有Co相和Co O相。随着煅烧温度升高,Co-CNTs的磁性能也逐渐增强。通过测试分析吸波性能发现,由500℃煅烧得到的Co-CNTs电磁吸收性能最佳,这主要体现在有效吸收频宽,在质量填充量为20%的情况下,当厚度为1.5 mm时,在频率为14.23 GHz处达到了最小的反射损耗值约为-30 d B,吸收率为99.9%,并且RL<-10 d B的有效吸收频宽达到了最大值7.8 GHz。另外,将性能最佳的Co-CNTs(500℃)进行模拟在低温环境下的吸波性能,发现即使在低温环境下,对其电磁吸收性能也影响甚小,说明合成的Co-CNTs具备较强的低温适应性。

冯强[3](2021)在《MXene及其复合材料的制备与吸波性能的研究》文中研究指明近些年,电磁波作为重要载体在各个领域得到了广泛应用,极大地促进了社会进步,但由此产生的电磁污染问题愈演愈烈。电磁污染会对电子仪器的正常运行以及人体健康产生不利影响。电磁波吸收材料能够有效地吸收电磁波,并将其转化为热能及其他形式的能量耗散掉。因此,开发具有“宽、薄、强、轻”特征的高性能吸波材料对降低电磁污染意义重大。二维材料是最具竞争力和前景的吸波材料之一,具有较强的电磁波衰减能力,MXene就是其中的典型代表。MXene是一种新型的碳/氮化物材料,具有多层结构、大的表面积以及良好的电性能,在吸波材料领域潜力巨大。本文研究了MXene及其复合物的制备、冷烧结与吸波性能,主要内容及结论如下:1采用HF刻蚀方法,从Ti3Al C2中选择性地剥离Al原子层,制备多层Ti3C2TxMXene。研究了石蜡中不同Ti3C2Tx MXene填充量的吸波性能,结果表明:Ti3C2TxMXene吸波剂添加量为30wt%时,取得了优异的吸波性能。匹配厚度2.0mm时,在频率12.72GHz处,Ti3C2Tx MXene的反射损耗RL值达到-27.15d B,有效吸收带宽为7.12GHz。Ti3C2Tx MXene添加量为50wt%时,吸波性能明显降低。在测试厚度范围1-5mm内,反射损耗RL值均在0~-6d B之间,对电磁波的吸收强度较弱。纯Ti3C2Tx MXene在低填充量下取得良好的吸波效果,可归因于良好的阻抗匹配,独特的层状结构,较强的电导损耗、偶极极化及界面极化。Ti3C2Tx MXene的介电常数较大,填充量的提高会造成阻抗失配,因而产生较差的吸波效果。2为了进一步改善Ti3C2Tx MXene的吸波性能,可与低介电性Zn O材料进行复合改性。采用溶剂热法,利用Ti3C2Tx MXene的负电性,在Ti3C2Tx MXene的表面和层间诱导Zn O形核生长,制备了具有三明治结构的Ti3C2Tx MXene/Zn O复合材料。可以发现,Zn O对Ti3C2Tx MXene的改性后,能有效调节其电磁参数,改善吸波性能。50wt%吸波剂填充量下,MZ-1,MZ-2和MZ-3材料都取得了优异的吸波性能。MZ-1厚度为1.5mm时,在18GHz处的最小RL值为-21.02d B,有效吸收带宽为7.28GHz。厚度为2.0mm时,在9.12GHz处,RL的最小值为-42.0d B,有效吸收带宽为2.72GHz。MZ-2厚度为1.5mm时,有效带宽6.4GHz,在频率14.32GHz处,RL最小值-18.32d B。样品厚度4.0mm时,有效带宽1.52GHz,在频率4.4GHz处,RL最小值-41.84d B。MZ-3在厚度为1.5mm时,在频率11.68GHz处,RL达到了-30.20d B,有效吸收带宽为5.2GHz。Ti3C2Tx MXene/Zn O复合材料优异的吸波性能可归因于改性后良好的阻抗匹配、增强的界面极化以及独特的三明治结构。3.以1M醋酸溶液为瞬态液相,对纯Ti3C2Tx MXene以及Ti3C2Tx MXene/Zn O复合材料粉末冷烧结,制备结构型吸波材料。Ti3C2Tx MXene表面附带大量官能团,具有亲水性,而Zn O易溶于酸溶液,有利于冷烧结的进行。结果表明:Ti3C2Tx MXene及其复合物冷烧结后形成致密块体,Ti3C2Tx MXene的片层紧密贴合在一起,但片层依然可见。厚度5.5mm时,在频率3.44GHz处,RL值为-14.99 d B,有效吸收带为0.48GHz。MZ-2在低频处取得了良好的吸波性能,在频率为4.32GHz处,RL最小值为-15.30d B,有效带宽达到0.96GHz,厚度为4.0mm。冷烧结样品的吸波剂填充量为100wt%,Ti3C2Tx MXene片层间紧密结构易形成导电网路,增加了材料导电性,引起阻抗失配,造成对电磁波吸收强度不高,有效吸收带宽窄。

鲍文丽[4](2020)在《高性能碳基复合材料的制备及其微波介电性能的研究》文中研究说明随着无线通讯技术的快速发展,无线驱动的电子设备已经被广泛应用于人们的日常生活中。但是电子设备带来的频繁的电磁污染、干扰等问题也日益尖锐。电磁吸收材料——一种能够将电磁能转化为热能的材料——在处理电磁污染及干扰等问题方面发挥着重要作用。在众多电磁吸收材料中,碳基复合材料由于具有低密度、廉价、较强的电磁损耗等优势,被视为一种理想的电磁吸收剂,其中,轻质、成本低廉,具有一定石墨化程度的无定形碳材料颇具吸引力。人们普遍认为电磁吸收剂的性能与其成分、微观结构等有着密切的关联,但是对相关影响机制的认识还有待于进一步深入研究。所以本论文选用无定形碳作为研究对象,通过结构调控、组分掺杂、多元复合等手段,研究其电磁吸收能力的影响因素,最终实现无定形碳对电磁波的宽频吸收。具体研究内容如下:(1)采用原位聚合法结合硬模板法,分别制备出实心和空心的石墨化碳球。通过对比研究发现,空心碳球具有增强的介电损耗特性和增强的石墨化程度。高石墨化还赋予空心碳球较高的载流子浓度,进而提升了其电导损耗。空心碳球具有较高石墨化的原因可能是由于其较高比表面积有利于其在碳化处理过程中发生更加充分的碳化反应。为了验证这种假设,我们制备出不同尺寸的空心石墨化碳球,通过相关实验研究进一步证实增加比表面积确实有助于提高材料的电导损耗能力。最终通过优化空心石墨化碳球的尺寸发现,当空心石墨化碳球直径为2.0 mm时,具有最佳的电导损耗能力,吸收频带宽度可以达到2.9 GHz。(2)偶极子作为另外一种介电损耗形式,对电磁吸收起到重要作用。常见的增强偶极子极化的方法主要有元素掺杂。我们采用一步法制备出N元素掺杂的空心碳球和S元素掺杂的空心碳球。通过介电损耗参数曲线分析,发现S元素掺杂的空心碳球在高频区间出现明显的介电损耗峰,峰的强度随着掺杂量的增大而增大。除此以外的频率区间内,介电参数呈现下降趋势。这一现象表明掺杂的S原子容易与C原子形成多种极性共价键,部分位于石墨化区域的共价键虽然破坏了材料的石墨化程度,但是提高了偶极子弛豫极化强度,从而出现了介电损耗峰。在N元素掺杂的空心碳球中的N原子与C原子具有接近的原子半径,因此能够在石墨化区域里形成对称的共价键,从而抵消了极性。另一方面,N元素的掺杂提高了载流子浓度,因而也提升了整体的电导损耗能力。上述结论表明,S元素掺杂是一种有效的引入偶极子极化的方式,但同时对电导损耗产生负面影响。所以合适的掺杂量有助于提高电磁吸收性能。尽管偶极子极化能够提升电磁吸收性能,但偶极子出现的频段区间过窄,无法拓宽材料的有效吸收区间。通过掺杂后的最佳样品在1.5 mm厚度下,吸收频带宽度达到了4.6 GHz。(3)为了进一步提高材料在高频的介电损耗能力,本论文采用界面策略引入界面极化,从而达到引入界面阻抗损耗峰的目的。首先采用水热法制备出Co/Co3O4@C多组分材料。通过调控碳化温度,Co与Co3O4的含量能够被有效的调控,进而达到调控界面损耗的目的。通过介电损耗曲线图,我们明显的观测到因界面极化而引起的介电损耗峰。同偶极子极化比较,界面极化所引起的介电阻抗峰通常出现在更高频区域,且损耗峰的强度要优于偶极子极化。这也说明多组分界面策略能够有效的引入界面极化,而界面的强度与界面的种类有着密切的关联。实验结果表明,界面极化的引入有助于材料的电磁吸收性能,即在1.4 mm厚度下,吸收频带便可以达到4.3GHz。(4)由于磁性损耗对电磁吸收也起到重要的作用,依据前期的研究成果进一步制备出磁性复合材料CNTs/Fe@Fe3O4。作为载体的CNTs是经过酸化处理的空心碳纳米管,这样可以保证复合材料CNTs/Fe@Fe3O4具有优异的电导损耗及偶极子极化。此外,Fe@Fe2O3纳米颗粒也被成功的负载到CNTs上,既保证了多种界面共存,也通过磁性的Fe颗粒,引入了磁性损耗能力。最终样品表现出较好的宽频吸收特性,即在1.5mm厚度下,最大吸收宽度达到了5.5 GHz。

朱连诚[5](2020)在《石膏基3D周期结构吸波材料设计及性能研究》文中研究指明过量的电磁辐射会对人们的身体健康造成潜在危害,也会造成电磁干扰、信息泄露等负面效应。应用吸波建材可有效解决建筑空间电磁辐射污染问题。然而,现有吸波建材设计技术难以满足建筑空间复杂电磁环境对材料宽频应用的需求,拓宽吸波带宽成为当前吸波建材研究亟需解决的核心问题。为此,本文突破传统的吸波建材设计技术,选用纳米碳黑为电磁改性剂、石膏为基体材料,基于3D周期结构理论设计了立方、六棱柱及圆柱三种柱状3D周期结构吸波材料。使用High Frequency Structure Simulator(HFSS)仿真软件进行3D周期结构石膏基材料的吸波效果和电磁场分析,结合实际试验研究材料的吸波规律,并探讨其电磁波吸收机理。研究发现,相比于传统的平板型材料,3D周期结构设计可显着提升其吸波性能、拓展其吸波带宽。3D立方周期结构设计可将反射率低于-10d B有效频段拓展至4.2-18GHz,而3D圆柱和六棱柱周期结构则可实现对2-18GHz频段电磁波反射率低于-10d B。3D周期结构的几何参数及材料电磁特性是影响其吸波效能及有效频段的重要因素。仿真结果显示,3D周期结构尺寸与入射波长之间存在一定的匹配关系,结构单元边长或直径的增大导致反射吸收峰向低频移动,提升材料低频段吸波性能;结构单元高度增大导致吸收峰数量增加,且拓宽整体的吸波带宽。炭黑电磁改性剂主要通过影响材料的电磁参数来影响吸波效果,炭黑含量过大或过低都会导致吸波效能一定程度上的降低,存在最佳掺量(2wt.%)。实际测试结果与仿真结果表现出相同规律。纳米碳黑的电损耗作用是材料实现电磁波吸收的基础。3D周期结构石膏基材料电场分析结果显示,材料的结构效应在电磁波吸收中发挥重要作用:电磁波在材料表面发生的干涉作用是低频段电磁波的主要衰减机制,电磁波在周期结构单元边缘和间隙内发生散射、衍射和多次反射是较高频段电磁波的主要衰减机制。本文研究结果为宽频段吸波建材的研究和设计提供了新的思路,具有一定的指导意义。

何娜[6](2020)在《铜基异质核壳纤维的可控制备、电磁激励机制与微波吸收》文中研究说明铜纳米线(NWs)具有低的渗透阈值和成本,高的电导率、热导率和丰度,是一种优秀的电磁屏蔽材料。根据阻抗匹配原理,高的电导率有利于电磁波的反射,但不利于电磁波的吸收,反射回去的电磁波形成二次污染,同时纯铜暴露在空气中易氧化。为此,本论文以水热法合成的聚吡咯/氧化亚铜核壳纳米线(Cu2O/PPy CSNWs)为前驱物,采用碳热还原法、气相沉积法、Ostwald熟化以及液相还原法制备了一系列铜基核壳纳米线。系统阐述了纳米纤维形成机理及其尺寸、组成、结构、表面-界面的调控方法;并探究了尺寸、组成、结构、表面-界面对其静磁性能和微波吸收性能的影响规律。具体研究内容如下:1.Cu2O/PPy核壳纳米线前驱物的可控制备与表征为了大批量生产高质量的铜基核壳纳米线,利用水热法合成了高纯度的Cu2O/PPy核壳纳米线作为前驱体,并且巧妙地利用Ostwald熟化理论制备了豆荚状Cu2O/PPy核壳纳米线。通过调控乙酸铜与吡咯物质的量之比(?)、反应温度(T)及反应时间(t),实现了对Cu2O/PPy核壳纳米线的相结构、C壳层厚度和直径(d)的可控制备。随?增大(?=2~12),其直径从240±20nm减小至70±20nm,壳层厚度范围为5~40 nm,长度高达100 nm。进一步调整熟化时间(ta)可以获得形貌可控的豆荚状Cu2O/PPy CSNWs。该研究结果提供了一种制备1D异质核壳纳米材料的简洁、低成本、可控、高产的方法。2.Cu/C核壳纳米线的可控制备与微波吸收性能以Cu2O/PPy核壳纳米线为前驱物,采用碳热还原法制备了超长单晶Cu/C核壳纳米线,其直径范围为70~190 nm,壳层范围为5~40 nm。通过改变烧结温度(Ts)、丙酮体积(Va)、乙酸铜与吡咯的物质的量之比(?)、熟化温度(Ta)及时间(ta),可以方便地调整Cu/C核壳纳米线的相结构、C壳厚度和Cu核直径。研究发现,直径为110±20nm,碳壳厚度为5~8 nm的Cu/C核壳纳米线(Ts=600°C,Va=2 mL,?=6)微波吸收性能最佳,含有20 wt%Cu/C核壳纳米线的石蜡基复合材料表现出显着增强的吸收能力,RL≤–10 dB的有效带宽的最大值为6.28 GHz,对应的样品厚度为2.4 mm。在17.3 GHz达到-46.6 dB的最大RL值,样品厚度为2.0 mm。优异的微波吸收性能归因于等离子体共振作用引起的介电常数增大、双介电弛豫、高衰减和阻抗匹配。因此,等离子体共振增强介电常数和微波吸收性能的新策略为解决电磁污染问题开辟了新的途径。3.Cu/Fe/C和Cu/Fe3O4/C核壳纳米线的可控制备与微波吸收性能根据阻抗匹配原理,提高磁导率是改善吸波性能的有效途径。为此,我们以Cu2O/PPy核壳纳米线为前驱物,采用原位碳热还原-气相沉积工艺合成Cu/Fe/C和中空Cu/Fe3O4/C核壳纳米线。煅烧温度(Tc)、Fe(CO)5体积(Vb)和N2的纯度是调节产物表面-界面、组成、尺寸和物相的关键因素。改变Tc和Vb能方便地调节产品的表面形态和组成;由于表面扩散机理,控制N2的纯度可以选择性地合成中空Cu/Fe3O4/CCSNWs和草莓状表面的Cu/Fe/C CSNWs。Cu/Fe/C CSNWs和中空Cu/Fe3O4/C CSNWs具有较高的性能和微波吸收性能。在Tc=600℃和Vb=4 mL时形成的Cu/Fe/C CSNWs具有强吸收、宽频带、轻质的微波吸收特性。其在13.07 GHz处最大RL高达-43.09 dB,对应的匹配厚度为1.8 mm,在3.3~4.5 GHz和5.11~15.9 GHz频率范围内RL值小于-20dB。本工作为铜基磁性复合材料的表面和界面的调制提供了一种通用的方法。4.Cu2O/PPy/Ag核壳纳米线的可控制备与表征为了提高Cu2O/PPy核壳纳米线的微波吸收性能,我们采用低温液相还原法在Cu2O/PPy核壳纳米线表面修饰高电导率的Ag纳米球和纳米片。在反应温度60~80°C和弱碱性(pH=9.2~9.7)条件下,不同浓度n(72.5 Mm和145 Mm)的Ag+被PVP表面改性的Cu2O/PPy核壳纳米线还原为Ag纳米球,其直径范围为270~980 nm。在反应温度80~95°C时,PVP和葡萄糖共同作用,将Ag+在Cu2O/PPy核壳纳米线表面被还原成纳米片。不同形貌的纳米Ag颗粒促进交织在一起的Cu2O/PPy核壳纳米线形成导电网络通路,提高Cu2O/PPy核壳纳米线的导电性。这项研究为核壳纳米线表面和界面的调控提供了新的思路。

杨帆[7](2020)在《半导体/碳复合材料的制备及其电磁波吸收性能》文中研究说明随着科学技术的飞速发展,各种无线通讯设备被广泛利用于各个领域,给人们的生产和生活带来了众多便利的同时,电磁辐射污染成为我们日常生活中日益严重的问题,威胁着人类的健康并影响电子设备正常使用。因此,对电磁波吸收材料的开发已成为研究者们研究的热点。作为电磁波吸收材料,碳类材料具有密度小,损耗强,物理化学性质稳定等优点,但因其电导率大,阻抗匹配差,吸波频带窄等缺点,限制了其进一步的应用。因此,将碳材料与同样具有较低密度但电导率小的半导体材料通过一定的方式进行复合,制备成半导体/碳复合材料,能够有效改善整体阻抗匹配水平,并且能通过引入界面极化以增加极化损耗。(1)采用水热处理、硫化和碳化相结合的方法合成了 ZnO@ZnS@C复合材料。研究结果表明,相对于ZnO@ZnS,碳层的加入有效提高了材料的电导率。并且随着碳包覆温度的升高,使得材料的介电损耗能力进一步提升,且改善了材料的阻抗匹配特性,使材料表现出优异的电磁波吸收性能。当复合材料以30 wt%与石蜡混合,在厚度为2.6 mm时,在9.92 GHz处,达到最大反射损耗-35.7 dB。并且,在此厚度下,在8.7 GHz到12.0 GHz频率范围内都可以达到有效吸收。(2)采用水热和碳还原结合的方法制备了 MnO@C纳米棒,研究了 MnO@C纳米棒在2-18 GHz范围内的电磁波吸收性能。结果表明,MnO@C纳米棒具有优异的电磁微波吸收性能。经700℃碳还原处理后,在30 wt%的填充量下,当厚度为3.9 mm时,在频率9.4 GHz处,最大反射损耗能达到-69.4 dB。并且在此厚度下,有效吸收频带宽度可达4.8 GHz。填充量为50 wt%时,有效吸收频带宽度可以达到6.6 GHz,厚度仅为2.25 mm。经800℃碳还原处理后,在30 wt%的填充量下,当厚度为2.9 mm时,在频率10.9 GHz处,最大反射损耗能达到-67.5 dB。当厚度为2.3 mm时,有效吸收频带宽度可达5.6 GHz。通过分析,我们可以看出MnO@C纳米棒具有良好微波吸收特性,我们认为MnO@C纳米棒复合材料有望成为高效的微波吸收剂。(3)金属有机骨架材料(MOFs)制备得到的衍生碳质材料被广泛应用于广大领域的研究。本文中,所制备的In2O3/C复合材料具有优异的电磁波吸收性能。当In203/C复合材料以50 wt%与石蜡均匀混合时,表现出良好的吸波性能,当厚度为1.89 mm时。其最大反射损耗可以达到-67.3 dB,并且当厚度为2.15 mm时,有效吸收频带带宽可以达到5.5 GHz(11.9-17.4 GHz),几乎可以覆盖整个Ku波段。本文中,我们将半导体材料和碳材料进行复合,通过调节材料的介电常数实现了材料良好的阻抗匹配及电磁衰减能力,最终获得优良性能的电磁波吸收材料。

刘甜生[8](2020)在《新型吸波材料的结构与性能调控研究》文中提出自从人类进入21世纪以来,信息技术得到了迅猛的发展。电子设备的广泛普及虽然便利人们的生活,拉近了人与人之间的距离,但是不可避免的,也带来了一些坏处,比如影响精密仪器的使用寿命,对人类的身体健康产生了威胁等。因此,相比于电磁屏蔽材料具备普适性、高效率特点的电磁波吸收材料成为研究热点。电磁吸收材料可以有效吸收电磁辐射,减少电磁干扰。设计吸波材料一般从两方面入手。一是通过设计和控制材料的形貌,二是通过将磁性组分与介电组分复合在一起。传统的吸波材料都有一些限制,比如阻抗系数差、高密度等,这些缺点限制了吸波材料的潜在应用价值。作为有前景的吸波材料,必须具备轻质、高效、宽吸收带和高反射损失的特点。在本文中,设计出了2种基于导电聚合物吸波材料。在第一部分工作中,以Fe3O4作为磁性组分,通过Stober理论,将一层二氧化硅附着在Fe3O4微球上,最后通过化学氧化法,在Fe3O4@SiO2上再覆盖一层聚吡咯(PPy)形成核壳壳结构Fe3O4@SiO2@PPy。SiO2作为一种半导体材料,将其覆盖在Fe3O4微球表面能够有效防止Fe3O4被氧化。更重要的是,二氧化硅的引入能够改变复合物的松弛过程,从而极大的影响复合物的微波吸收性能。十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为掺杂剂,能够改变聚吡咯的介电性。同时,SDBS作为一种强碱弱酸盐,水解后溶液显弱碱性,将会腐蚀掉一部分SiO2,从而控制SiO2层的厚度。当SDBS、吡咯(Py)、Fe3O4@SiO2处在最佳比例时,吸波材料Fe3O4@SiO2@PPy表现出最优异的吸波性能。Fe3O4@SiO2@PPy以15wt%的极低质量比与石蜡混合。当涂层厚度为5.0 mm时,复合物在6.0 GHz时得到最大反射损耗(RL),达到-40.9 d B.当涂层厚度为2.5 mm时,取得最大吸收带,达到6.88 GHz(11.12-18 GHz),完全覆盖了整个K(12-18 GHz)带。这卓越的吸波性能主要归功于Fe3O4、SiO2和PPy这三种组分之间的协同作用,Fe3O4作为磁性组分提供磁损耗,SiO2和PPy提供介电损耗。但是,对于Fe3O4@SiO2@PPy吸波材料,其最大反射损失偏小以及涂层厚度偏大,使得该材料的应用受到限制。因此,在第二份工作中,我们将多功能材料钛碳化铝(Ti3Al C2)通过使用HF刻蚀掉Al元素得到Ti3C2Tx,同时引入-OH、-H和-F基,这些基团将会作为活性中心进一步消耗电磁波。之后,在分层的Ti3C2Tx片层上合成聚吡咯,形成层状Ti3C2Tx@PPy复合物。其中,使用对甲苯磺酸(ρ-TSA)作为掺杂剂,改善聚吡咯的介电性。事实证明,这种新型Ti3C2Tx@PPy复合物取得了更优异的微波吸收性能。将Ti3C2Tx@PPy复合物以10 wt%的质量比与石蜡混合。当涂层厚度为3.6 mm时,Ti3C2Tx@PPy在7.6 GHz时取得最大反射损失-49.5 d B。当涂层厚度仅为2.7 mm时,Ti3C2Tx@PPy的有效吸收宽带达到6.63 GHz(8.55-15.18 GHz)。相比于上一份工作,该复合物的微波吸收性能得到了略微提升,重要的是大大降低了涂层厚度,使得其具有较大应用前景。该复合吸波材料的优异吸波性能也主要是因为Ti3C2Tx与PPy的协同作用所导致。

王艳琴[9](2020)在《MOFs衍生碳基复合材料的制备及其吸波性能研究》文中研究说明电子产业的迅速发展,导致电磁污染问题日益严重,因此对新型高效吸波材料的组分选型、结构设计和应用的基础研究日益迫切。金属有机框架(MOFs)材料具有纳米孔和开放通道结构,经热解可以制备金属或者金属氧化物纳米颗粒均匀镶嵌的多孔碳复合材料。碳纳米管(CNT)和还原氧化石墨烯(r GO)由于质轻、结构独特和介电性能优异等特点成为良好的电阻损耗型吸波材料;因此,将CNT或r GO与磁性金属基MOFs衍生碳材料复合,二者协同构筑导电网络有利于克服吸波材料吸收频带窄、吸收强度低等缺点,在电磁污染控制新型材料研究方面具有重要的理论意义和应用价值。本论文主要研究内容和结果如下:(1)低维碳支撑的Co Fe合金@C纳米复合材料的制备及吸波性能研究。分别引入二维(2D)结构r GO和一维(1D)结构CNT作为碳载体原位生长Zn Co-MOFs,进一步热解制备低维碳支撑的磁性量子点状Co Fe合金@C纳米复合材料。r GO和CNT协同构建的导电网络加强了阻抗匹配和电磁衰减,赋予Co Fe@C优异的电磁波吸收性能。900oC退火后得到的r GO支撑的Co Fe@C复合材料(r GO-Co Fe@C-900),在匹配厚度为3.0 mm时最小反射损耗值为?36.08 d B,且3.5 mm时有效吸收带宽(反射损耗值<?10 d B)为5.17 GHz。此外,CNT支撑的Co Fe@C纳米复合材料(CNT-Co Fe@C-900)由于具有连续的三维(3D)导电网络而表现出最佳的电磁波吸收性能,厚度3.0 mm时最小反射损耗为?40.00 d B,并且匹配厚度为2.0 mm时,有效吸收带宽可达到5.62 GHz。更多地,低维碳支撑的Co Fe合金@C纳米复合材料表现出明显优于之前所报道的同类复合型吸波材料的比反射损耗值。(2)3D碳纳米管阵列(CNT As)负载Co纳米复合材料的制备及吸波性能研究。将化学气相沉积(CVD)法制备的3D CNT As功能化处理后原位生长ZIF-67,再经不同温度热处理得到“冰糖葫芦”串状CNT As@Co纳米复合材料。研究表明CNT As@ZIF-67经高温热解后,由于改善了CNT As的阻抗匹配,明显增强了复合材料的吸波性能。500oC热处理CNT As@ZIF-67后所得样品(CNT As@Co-500)表现出最佳电磁波吸收性能,在匹配厚度为5.5 mm时的最小反射损耗为?36.86 d B,2.5 mm时反射损耗值为?33.94 d B,且有效吸收带宽可达到5.78GHz。另外,CNT As@Co-500还表现出优异的热导率(9.25 W m?1K?1),优于已报道的大部分同类CNT基热界面材料的热扩散性能。CNT As@Co纳米复合材料优异的吸波和导热性能得益于特殊的3D串状纳米结构以及不同组分之间的有效协同。低维及多维碳材料支撑的MOFs衍生复合材料的组装可以实现对电磁波的高效吸收,本论文系统地研究了不同微观结构对吸波性能的影响,为新型MOFs基吸波材料的设计合成提供了新的研究思路。

华安[10](2020)在《铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研究》文中提出本文通过等离子体电弧法,以铁-硅-碳系为研究对象,制备了 Fe3Si@C纳米胶囊、纳米SiC和中空碳纳米线,同时也通过水热合成法制备了 Co9S8-DETA杂化纳米盘层状材料,系统地研究了它们在2-18 GHz频率内的电磁波吸收性能。研究发现,通过调节纳米胶囊外壳厚度、引入掺杂元素以及改变形貌来调控纳米材料的微观结构,可以实现对上述纳米材料的电磁参数的调控进而调控其电磁波吸收收性能。本论文中设计并合成了一种新型的带有非晶C壳包裹Heusler软磁性Fe3Si合金的纳米胶囊,在制备过程中,在C壳中引入掺杂Si原子,产生大量Si-C键,诱导了晶态C壳转变为非晶C壳。通过对外壳晶态的调制,增强了介电极化,显着改善了 C壳的介电性能,使非晶C壳与软磁性Fe3Si之间具有更理想的阻抗匹配,导致Fe3Si@C纳米胶囊显示增强的电磁波吸收特性。当吸收体厚度为2.1 mm时,Fe3Si@C纳米胶囊在13 GHz具有最小反射损耗(RL)-68.3 dB。当吸收体厚度为1.4 mm时,其吸收带宽为4.6 GHz(RL<-10 dB)。这种纳米胶囊作为新型的电磁波吸收材料具有非常重要的潜在应用价值。本论文通过一步合成策略,制备了可以原位调控形貌的纳米SiC。引入一种全新N源和气体催化剂,利用乙腈(C2H3N)原位合成N掺杂的纳米SiC。发现纳米SiC的微观形貌由未掺杂N的球形转变到掺杂N后的纳米片状。由于掺N的纳米片SiC的表面积显着扩大,可以支持更多数量和类型的电偶极子。结合优化的N浓度掺杂,显着提高了介电常数虚部(ε”)和介电损耗tan δe值,导致极化弛豫增强。本工作制备的N掺杂纳米SiC在2-18 GHz范围内与报导的同类材料相比,其介电性能和电磁波吸收特性得到了明显改善。当吸收体厚度仅为1.58 mm时,反射损耗低于-10 dB的吸波宽带可以达到4.1 GHz。通过将具有壳核结构的Al4C3@C纳米线去合金化,制备了具有大量表面缺陷和大的比表面积的中空碳纳米线。由于中空结构与内外表面具有大量的表面缺陷,使得中空碳纳米线表面具有大量非相互作用电偶极子,导致中空碳纳米线增强的宽带强吸波特征。与常规碳纳米材料相比,在2-18 GHz范围,当前中空碳纳米线电磁波吸收特性显着提高。当吸波体厚度为1.9 mm时,在15.7 GHz处可取得最小反射损耗(RL)-47.1 dB,当吸波体厚度为2.0 mm时,反射损耗高于90%(RL<-10 dB)的吸波带宽可以达到5.5 GHz。使用水热法合成了 Co9S8-DETA有机无机杂化材料。通过调节反应时间,研究了产物随反应时间的形貌演变规律,反应时间72 h的生成物Co9S8-DETA杂化材料的结晶性最好。以Co9S8-DETA为前驱体,通过热处理去除有机插层DETA,得到具有层状结构的无机物Co9S8。研究发现,相比于Co9S8无机物,Co9S8-DETA杂化材料表现出优异的电磁波吸收性能。当吸波体厚度仅为1.6 mm时,反射损耗小于-10 dB的有效吸收带宽达到4.1 GHz。出色的电磁波衰减特性归因于Co9S8-DETA有机无机杂化材料优化的电磁匹配和二维片状形貌的独特结构。另外,将Co9S8无机物和葡萄糖均匀混合后高温煅烧,可以得到Co9S8@C纳米复合材料。电化学性质测量结果表明,Co9S8@C纳米复合材料具有优异的锂存储性能。在电流密度为0.2 A g-1时,经过110次循环后,Co9S8@C纳米复合材料的容量高于Co9S8纳米复合材料。Co9S8@C优异的锂离子电池性能来源于其独特的二维结构和碳包覆后导电性的提高。

二、电磁污染与电磁波吸收材料(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、电磁污染与电磁波吸收材料(论文提纲范文)

(1)中空介孔碳/多壁碳纳米管/聚氨酯电磁屏蔽复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电磁波屏蔽机理
    1.3 电磁屏蔽材料
        1.3.1 一维电磁屏蔽材料
        1.3.2 二维电磁屏蔽材料
        1.3.3 三维电磁屏蔽材料
    1.4 聚氨酯基电磁屏蔽复合材料
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容与创新点
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 创新点
第二章 中空介孔碳微球的电磁波吸收性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 仪器设备
        2.2.3 样品制备
        2.2.4 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 MCHMs的微观形貌分析
        2.3.2 MCHMs的晶体结构分析
        2.3.3 MCHMs的孔隙度分析
        2.3.4 MCHMs的微波吸收性能分析
    2.4 本章小结
第三章 MWCNT/MCHMs/WPU膜的电磁屏蔽性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 仪器设备
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 MWCNT/MCHMs/WPU的微观形貌分析
        3.3.2 MWCNT/MCHMs/WPU的介电性能分析
        3.3.3 MWCNT/MCHMs/WPU的电磁屏蔽性能分析
        3.3.4 MWCNT/MCHMs/WPU的热重分析
        3.3.5 MWCNT/MCHMs/WPU薄膜的力学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 MWCNT/MCHMs/WPU/PVA泡沫的电磁屏蔽性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 仪器设备
        4.2.3 样品制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 MWCNT/MCHMs/WPU/PVA泡沫的宏观及微观形貌分析
        4.3.2 MWCNT/MCHMs/WPU/PVA泡沫的介电性能分析
        4.3.3 MWCNT/MCHMs/WPU/PVA泡沫的电磁屏蔽性能分析
        4.3.4 MWCNT/MCHMs/WPU/PVA泡沫的压缩性能分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文情况

(2)碳纳米管复合吸波材料制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电磁波吸收材料的研究意义
    1.2 电磁波吸收原理及吸波材料分类
        1.2.1 吸波材料的吸波原理
        1.2.2 吸波材料分类
    1.3 电磁波吸收材料的研究现状
        1.3.1 铁氧体吸波材料
        1.3.2 电介质陶瓷吸波材料
        1.3.3 碳系吸波材料
    1.4 CNTs研究现状
        1.4.1 CNTs的制备方法
        1.4.2 CNTs在电磁波吸收领域的应用
    1.5 金属有机骨架材料简介
    1.6 金属有机框架作为吸波材料的研究发展现状
    1.7 论文研究目标及内容
        1.7.1 研究目标
        1.7.2 研究内容
第二章 实验原料、设备及测试方法
    2.1 实验原材料与化学试剂
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 材料分析测试及表征
        2.3.1 X射线衍射仪
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 拉曼光谱仪
        2.3.4 振动样品磁强计
        2.3.5 电磁参数与吸波性能测试
第三章 CNTs/NiFe_2O_4复合吸波材料制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 CNTs/NiFe_2O_4复合材料的合成
        3.2.2 测试环状样品的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CNTs/NiFe_2O_4复合材料的XRD分析
        3.3.2 不同NiFe_2O_4添加量下制备的 CNTs/NiFe_2O_4的 SEM分析
        3.3.3 不同NiFe_2O_4添加量下制备的CNTs/NiFe_2O_4的磁性能分析
        3.3.4 不同NiFe_2O_4添加量下制备的CNTs/NiFe_2O_4的电磁参数分析
        3.3.5 不同NiFe_2O_4添加量下制备的CNTs/NiFe_2O_4的吸波性能分析
        3.3.6 探究不同的CNTs/NiFe_2O_4的填充量对其吸波性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 CNTs/Co基 MOFs复合吸波材料制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 CNTs/ZIF-67 样品的合成
        4.2.2 Co-CNTs的高温煅烧制备
        4.2.3 测试环状样品的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同温度煅烧下制备的 Co-CNTs的 XRD分析
        4.3.2 不同温度煅烧下制备的 Co-CNTs的 Raman分析
        4.3.3 不同温度煅烧下制备的 Co-CNTs的 SEM分析
        4.3.4 不同温度煅烧下制备的Co-CNTs的磁性能分析
        4.3.5 不同温度煅烧下制备的Co-CNTs的电磁参数分析
        4.3.6 不同温度煅烧下制备的Co-CNTs的吸波性能分析
        4.3.7 探究模拟低温环境对Co-CNTs电磁吸收性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)MXene及其复合材料的制备与吸波性能的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 吸波材料的工作原理
    1.3 材料吸波性能的评价
    1.4 二维MXene材料
        1.4.1 MAX相陶瓷
        1.4.2 MXene的制备方法
    1.5 MXene应用
        1.5.1 透明导电薄膜
        1.5.2 环境修复
        1.5.3 能量存储
        1.5.4 电催化
        1.5.5 电磁波吸收领域
    1.6 选题意义与研究内容
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 研究内容
第二章 实验方法与设备
    2.1 实验药品及实验装置
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验设备
    2.2 制备工艺
        2.2.1 制备二维层状Ti_3C_2T_x MXene
        2.2.2 制备Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料
        2.2.3 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料粉末的冷烧结
        2.2.4 吸波测试件的制备
    2.3 表征测试方法
        2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)形貌观察
        2.3.2 透射电子显微镜(TEM)形貌观察
        2.3.3 X射线衍射(XRD)物相分析
        2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.3.5 拉曼光谱分析
    2.4 吸波性能测试方法
第三章 Ti_3C_2T_x MXene的合成与吸波性能的研究
    3.1 引言
    3.2 Ti_3C_2T_x MXene的合成
    3.3 Ti_3C_2T_x MXene的物相分析
    3.4 Ti_3C_2T_x MXene的微观形貌分析
    3.5 Ti_3C_2T_x MXene的 XPS分析
    3.6 Ti_3C_2T_x MXene材料的吸波性能研究
        3.6.1 Ti_3C_2T_x MXene电磁性能分析
        3.6.2 Ti_3C_2T_x MXene的吸波性能
        3.6.3 电磁波吸收原理
    3.7 本章小结
第四章 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO材料的合成与吸波性能的研究
    4.1 引言
    4.2 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO材料的制备
    4.3 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料的微观形貌分析
    4.4 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料的物相分析
    4.5 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料的XPS分析
    4.6 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料吸波性能的研究
        4.6.1 MZ-1 材料吸波性能的研究
        4.6.2 MZ-2 材料吸波性能的研究
        4.6.3 MZ-3 材料吸波性能的研究
    4.7 电磁波吸收原理
    4.8 本章小结
第五章 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO的冷烧结与吸波性能的研究
    5.1 引言
    5.2 Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料的冷烧结
    5.3 冷烧结Ti_3C_2T_x MXene/ZnO的显微结构观察
    5.4 冷烧结Ti_3C_2T_x MXene/ZnO的物相分析
    5.5 冷烧结Ti_3C_2T_x MXene/ZnO的 XPS分析
    5.6 冷烧结试样的吸波性能研究
        5.6.1 冷烧结Ti_3C_2T_x MXene的吸波性能研究
        5.6.2 冷烧结MZ-1 的吸波性能研究
        5.6.3 冷烧结MZ-2 的吸波性能研究
        5.6.4 冷烧结MZ-3 的吸波性能研究
    5.7 冷烧结Ti_3C_2T_x MXene/ZnO复合材料的吸波原理
    5.8 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果

(4)高性能碳基复合材料的制备及其微波介电性能的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 电磁辐射的危害及其防护
        1.1.1 电磁辐射的危害
        1.1.2 电磁吸收剂的损耗机理
    1.2 电磁吸收剂的分类
        1.2.1 介电损耗型吸波材料
        1.2.2 磁损耗型吸波材料
    1.3 碳基复合材料的研究进展
        1.3.1 石墨烯基复合材料在电磁吸收领域的应用
        1.3.2 碳纳米管(CNTs)基复合材料的研究进展
        1.3.3 无定形碳基复合材料在电磁吸收领域的应用
    1.4 选题的依据、研究目标和主要研究内容
        1.4.1 选题的依据
        1.4.2 研究目标
        1.4.3 主要研究内容
第2章 实验原料、技术及表征方法
    2.1 实验原料和实验仪器
        2.1.1 材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征与电磁性能测试
        2.2.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
        2.2.2 X-射线粉末衍射技术(XRD)
        2.2.3 透射电子显微技术(TEM)
        2.2.4 氮气吸附-脱附分析
        2.2.5 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
        2.2.6 拉曼光谱分析(Raman)
        2.2.7 差热分析(TGA)
        2.2.8 X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.2.9 振动样品磁强计(VSM)
        2.2.10 材料电磁吸收性能测试
第3章 无定形空心碳球的微波损耗性能的研究
    引言
    3.1 实心无定形碳球介电性能及微波吸收性能的研究
        3.1.1 具有实心结构的碳纳米球的合成与制备
        3.1.2 碳球的组分结构分析
        3.1.3 实心碳球的电磁吸收性能的分析
        3.1.4 实心碳球的介电性能的分析
        3.1.5 小结
    3.2 具有空心结构的无定形碳球的介电及电磁吸收性能研究
        3.2.1 实验部分
        3.2.2 空心碳球的组分、结构分析
        3.2.3 不同温度下,空心碳球的介电性能分析
        3.2.4 不同温度下,空心碳球的电磁吸收性能
        3.2.5 空心结构对电磁吸收性能的影响
        3.2.6 小结
    3.3 空心碳球的尺寸对电磁吸收性能的影响研究
        3.3.1 实验部分
        3.3.2 空心碳球的相组分结构分析
        3.3.3 空心碳球的介电性能分析
        3.3.4 空心碳球的电磁吸收性能分析
        3.3.5 小结
第4章 掺杂型空心碳球的电磁吸收性能的研究
    引言
    4.1 S掺杂型空心碳球介电及电磁吸收性能的研究
        4.1.1 S掺杂型空心碳球的制备
        4.1.2 S掺杂型空心碳球的组分及相结构的分析
        4.1.3 S掺杂型空心碳球成键分析
        4.1.4 S掺杂前后的介电参数分析
        4.1.5 S掺杂前后电磁吸收性能的分析
        4.1.6 掺杂量对电磁吸收性能的影响
        4.1.7 掺杂量对极化性能的影响
        4.1.8 温度策略优化极化及其电磁吸收性能
        4.1.9 小结
    4.2 N掺杂型空心碳球介电及微波吸收性能的研究
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 相结构分析
        4.2.3 N掺杂空心碳球的介电参数分析
        4.2.4 N掺杂空心碳球的电磁吸收性能分析
        4.2.5 碳化温度对N掺杂空心碳球的电磁吸收性能的影响
        4.2.6 小结
第5章 碳钴基结构的构筑及其可调的界面极化研究
    引言
    5.1 实验部分
        5.1.1 Co_3O_4单体制备
        5.1.2 Co/Co_3O_4@C的合成与制备
    5.2 碳-钴基样品的形貌,相结构分析
    5.3 碳-钴基电磁吸收性能的分析
    5.4 碳-钴基电磁吸收机理的分析
    5.5 小结
第6章 磁性铁碳基复合材料的构筑及其吸收性能的研究
    引言
    6.1 实验部分
        6.1.1 碳纳米管的酸化处理
        6.1.2 磁性HCNTs/Fe_xO_y样品的制备
    6.2 磁性碳-铁基样品的相结构分析
    6.3 磁性碳-铁基样品的电磁吸收性能分析
    6.4 磁性碳-铁基样品的损耗机制的分析
    6.5 小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
致谢

(5)石膏基3D周期结构吸波材料设计及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁辐射的来源、危害与防护
    1.3 吸波材料的设计原理
    1.4 建筑吸波材料研究现状与电磁仿真发展动态
    1.5 本文的研究目的及研究内容
第2章 石膏基吸波材料仿真设计与实验
    2.1 实验原材料
    2.2 实验设备
    2.3 样品制备
    2.4 性能测试
    2.5 仿真建模
第3章 材料微观结构及电磁性能研究
    3.1 炭黑微观形貌及电磁性能
    3.2 石膏微观结构及电磁性能
    3.3 炭黑/石膏复合材料微观结构及电磁参数
    3.4 炭黑/石膏复合平板材料吸波性能
第4章 3D周期结构石膏基材料电磁仿真研究
    4.1 3D立方周期结构石膏基材料吸波性能仿真
    4.2 3D六棱柱周期结构石膏基材料吸波性能仿真
    4.3 3D圆柱周期结构石膏基材料吸波性能研究
    4.4 本章小结
第5章 3D周期结构石膏基材料试验研究
    5.1 3D立方周期结构石膏基材料吸波性能试验
    5.2 3D六棱柱周期结构石膏基材料吸波性能试验
    5.3 3D圆柱周期结构石膏基材料吸波性能试验
    5.4 不同3D周期结构石膏基材料吸波性能对比分析
    5.5 3D周期阵列石膏基材料吸波机理分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的相关科研成果
致谢

(6)铜基异质核壳纤维的可控制备、电磁激励机制与微波吸收(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 吸波材料的研究进展
        1.2.1 吸波材料的概述
        1.2.2 吸波机理
        1.2.3 吸波性能的测试方法
        1.2.4 吸波剂的性能评价
        1.2.4.1 吸波剂形貌的影响
        1.2.4.2 吸波剂组成的影响
        1.2.4.3 吸波涂层结构的影响
    1.3 铜基复合材料的研究进展
        1.3.1 铜基复合材料的分类及制备方法
        1.3.2 铜基复合材料的特性
        1.3.3 铜基复合材料的应用
    1.4 等离子体共振
        1.4.1 等离子体共振的概念及分类
        1.4.2 等离子的主要参数与电磁波的关系
        1.4.3 等离子体与电磁波的相互作用
        1.4.4 铜基复合材料等离子体共振效应
    1.5 本文研究意义与研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 Cu_2O/PPy核壳纳米线的可控制备与微波吸收性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 样品的制备
        (1)实心Cu_2O/PPy核壳纳米线的制备
        (2)豆荚状Cu_2O/PPy核壳纳米线的制备
        2.2.3 样品的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 温度及反应时间对产物形貌和结构的影响
        2.3.2 投料比对产物形貌和结构的影响
        2.3.3 老化时间对产物形貌和结构的影响
        2.3.4 形成机理
    2.4 本章小结
第三章 Cu/C核壳纳米线的可控制备与微波吸收性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 样品的表征
        3.2.4 样品的性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 实心Cu/C核壳纳米线的制备、表征与性能
        3.3.1.1 烧结温度对产物结构与形貌的影响
        3.3.1.2 前驱物对产物结构与形貌的影响
        3.3.1.3 丙酮体积对产物结构与形貌的影响
        3.3.1.4 微波吸收性能
        3.3.1.5 微波吸收机理
        3.3.2 豆荚状Cu/C核壳纳米线的制备、表征与性能
        3.3.2.1 物相分析
        3.3.2.2 形貌和结构观察
        3.3.2.3 XPS分析
        3.3.2.4 微波吸收性能分析及机理
    3.4 本章小结
第四章 Cu/Fe/C和 Cu/Fe_3O_4/C纳米线的可控制备与微波吸收性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 样品的制备
        (1)Cu/C/Fe核壳纳米线的制备
        (2)Cu/C/Fe_3O_4核壳纳米线的制备
        4.2.3 样品的表征
        4.2.4 样品的性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cu/C/Fe核壳纳米线的制备与表征
        4.3.1.1 形貌与物相分析
        4.3.1.2 煅烧温度和Fe(CO)_5体积的影响
        4.3.1.3 XPS分析
        4.3.2 Cu/C/Fe_3O_4核壳纳米线的制备与表征
        4.3.2.1 形貌与物相分析
        4.3.2.2 煅烧温度的影响
        4.3.3 形成机理
        4.3.4 静磁性能
        4.3.5 微波吸收性能
        4.3.6 微波吸收机理
    4.4 本章小结
第五章 Cu_2O/PPy/Ag核壳纳米线的可控制备与表征
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与仪器
        5.2.2 样品的制备
        (1)Cu_2O/PPy/Ag纳米片(NPs)核壳纳米线的制备
        (2)Cu_2O/PPy/Ag纳米球(NBs)核壳纳米线的制备
        5.2.3 样品的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cu_2O/PPy/AgNPs核壳纳米线的制备与表征
        5.3.2 Cu_2O/PPy/AgNBs核壳纳米线的制备与表征
        5.3.3 Cu_2O/PPy/Ag核壳纳米线的反应机理
    5.4 本章小结
全文总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(7)半导体/碳复合材料的制备及其电磁波吸收性能(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电磁波吸收材料的吸收原理
        1.2.1 电磁波吸收材料吸波性能评价
    1.3 电磁波损耗机制
        1.3.1 介电损耗
        1.3.2 磁损耗
        1.3.3 干涉损耗
    1.4 电磁波吸收材料分类
        1.4.1 磁损耗型电磁波吸收材料
        1.4.2 介电损耗型电磁波吸收材料
    1.5 半导体/碳复合材料研究现状
    1.6 本文研究意义与主要内容
第二章 实验试剂、仪器及测试方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征及测试仪器设备
        2.3.1 广角X射线衍射(XRD)
        2.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 高分辨透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 拉曼光谱仪
        2.3.5 矢量网络分析仪
第三章 ZnO@ZnS@C复合材料的制备及其电磁波吸收性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构成分分析
        3.3.2 电磁参数测试
        3.3.3 电磁波吸收性能
    3.4 本章小结
第四章 MnO@C复合材料的制备与电磁波吸收性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料结构成分分析
        4.3.2 不同煅烧温度下得到的MnO@C复合材料电磁参数测试
        4.3.3 不同煅烧温度下得到的MnO@C复合材料吸波性能分析
        4.3.4 不同填充量下样品M7的电磁波吸收性能分析
    4.4 本章小结
第五章 MOFs衍生物In_2O_3/C复合材料及其电磁波吸收性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 结构、成分分析
        5.3.2 不同煅烧温度下In_2O_3/C复合材料的电磁波吸收性能
        5.3.3 不同温度下煅烧In_2O_3/C复合材料的电磁参数测试
        5.3.4 不同填充浓度下样品17的电磁波吸收性能
        5.3.5 不同填充浓度下样品17电磁参数测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表

(8)新型吸波材料的结构与性能调控研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 引言
    1.2 电磁波的性质
        1.2.1 电磁污染与防治
    1.3 电磁波吸收材料
        1.3.1 吸波材料的基本参数
        1.3.1.1 介电常数和介电损耗
        1.3.1.2 磁导率和磁损耗
        1.3.1.3 阻抗匹配和衰减常数
        1.3.1.4 吸波材料的反射损耗R
        1.3.2 吸波材料分类
        1.3.2.1 铁氧体吸波材料
        1.3.2.2 陶瓷类吸波材料
        1.3.2.3 磁性金属微粉吸波材料
    1.4 导电聚合物吸波材料简介和应用
        1.4.1 聚苯胺基吸波材料
    1.5 聚吡咯简介和应用
        1.5.1 聚吡咯简介
        1.5.2 聚吡咯在吸波材料中的应用
    1.6 论文的选题背景和研究内容
        1.6.1 论文的选题背景
        1.6.2 论文的研究内容
第二章 实验部分
    2.1 化学试剂
    2.2 分析设备
    2.3 样品表征方法
        2.3.1 傅里叶红外光谱
        2.3.2 X射线光电子能谱分析(XPS)
        2.3.3 震动样品磁强计(VSM)
        2.3.4 X射线衍射(XRD)
        2.3.5 场发射扫描电镜(FESEM)
        2.3.6 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.7 矢量网络分析仪(VNA)
    2.4 实验部分
        2.4.1 Fe_3O_4@SiO_2@PPy-X(X=1,2,3)复合物的制备
        2.4.2 TI_3C_2T_X@PPY复合物吸波材料
第三章 结果与讨论
    3.1 多功能复合材料Fe_3O_4@SiO_2@PPy-X电磁波吸收性能研究
        3.1.1 SEM和 TEM形貌分析
        3.1.2 XRD分析
        3.1.3 XPS分析
        3.1.4 VSM分析
        3.1.5 FTIR分析
        3.1.6 电磁性能
        3.1.7 吸波性能
        3.1.8 本章小结
    3.2 Ti_3C_2T_x@PPy复合物纳米吸波材料
        3.2.1 结构与形貌表征
        3.2.2 FTIR分析
        3.2.3 XRD分析
        3.2.4 XPS分析
        3.2.5 电磁性能
        3.2.6 吸波性能
        3.2.7 本章小结
第四章 论文总结与展望
    4.1 论文总结
    4.2 论文展望
参考文献
致谢
附录 攻读硕士期间发表的学术论文

(9)MOFs衍生碳基复合材料的制备及其吸波性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 吸波材料的研究背景及意义
    1.2 吸波材料的工作原理
    1.3 吸波材料的分类及研究进展
        1.3.1 电阻损耗型吸波材料
        1.3.2 介电损耗型吸波材料
        1.3.3 磁损耗型吸波材料
    1.4 MOFs材料在吸波领域的应用
    1.5 课题的提出及研究内容
        1.5.1 课题的研究意义及提出
        1.5.2 课题的研究内容
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 MOFs及其衍生复合材料的制备
        2.2.1 ZnCo-MOFs的制备
        2.2.2 GO-ZnCo-MOFs及 CNT-ZnCo-MOFs的制备
        2.2.3 MOFs基衍生纳米复合材料的原位碳化制备
        2.2.4 ZIF-67的制备
        2.2.5 CNTAs的制备
        2.2.6 CNTAs@ZIF-67 的制备
        2.2.7 CNTAs@Co纳米复合材料的制备
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 扫描电子显微镜
        2.3.2 透射电子显微镜
        2.3.3 比表面积和孔径测试
        2.3.4 X射线衍射
        2.3.5 X射线光电子能谱
        2.3.6 傅里叶变换红外光谱分析
        2.3.7 拉曼光谱分析
        2.3.8 振动样品磁强计
        2.3.9 矢量网络分析
        2.3.10 激光导热分析
第三章 低维碳支撑的CoFe合金@C纳米复合材料的吸波性能研究
    3.1 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的制备
    3.2 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的表征
        3.2.1 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的形貌结构分析
        3.2.2 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的磁性分析
        3.2.3 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的吸波性能分析
    3.3 低维碳支撑的CoFe@C纳米复合材料的吸波机理分析
    3.4 本章小结
第四章 高导热CNT阵列@Co纳米复合材料的吸波性能研究
    4.1 CNTAs@Co纳米复合材料的制备
    4.2 CNTAs@Co纳米复合材料的表征
        4.2.1 CNTAs@Co纳米复合材料的形貌结构分析
        4.2.2 CNTAs@Co纳米复合材料的磁性分析
        4.2.3 CNTAs@Co纳米复合材料的吸波性能分析
    4.3 CNTAs@Co纳米复合材料的吸波机理分析
    4.4 CNTAs@Co纳米复合材料的导热性能分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所参与的项目
致谢

(10)铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 电磁波的危害
        1.1.2 吸波材料的民间和军事应用
    1.2 吸波材料的研究现状及进展
        1.2.1 传统吸波材料及其研究进展
        1.2.2 新型吸波材料及其研究进展
    1.3 吸波材料研究的理论基础
        1.3.1 电磁场的基本方程
        1.3.2 电磁波下物质的磁导率谱和介电常数谱
        1.3.3 传输线理论模型
    1.4 本论文研究目的及主要内容
第二章 实验方法与设备
    2.1 样品的合成方法
        2.1.1 高真空等离子体电弧法
        2.1.2 化学去合金化法
        2.1.3 溶剂法和水热合成法
    2.2 样品的结构表征
        2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.5 拉曼光谱分析(Rman)
        2.2.6 热失重分析(TGA)和差热分析(DTA)
        2.2.7 氮气吸附脱附测试
        2.2.8 傅里叶红外光谱(FT-IR)
    2.3 样品的磁性测量
        2.3.1 超导量子干涉仪(SQUID)
        2.3.2 综合物性测量系统(PPMS)
    2.4 电磁参数测量
        2.4.1 矢量网络分析仪(VNA)
第三章 Fe_3Si核@C壳纳米胶囊的电磁性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 样品制备
        3.2.2 样品表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Fe_3Si@C纳米胶囊微观结构表征
        3.3.2 相对复介电常数和磁导率
        3.3.3 电磁波吸收特性
    3.4 本章小结
第四章 优化N掺杂纳米SiC的电磁波吸收性能探究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 样品制备
        4.2.2 样品表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 纳米SiC微观结构表征
        4.3.2 相对复介电常数和磁导率
        4.3.3 电磁波吸收特性
    4.4 本章小结
第五章 中空碳纳米线的合成及其电磁波吸收性能探究
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 样品表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Al_4C_3@C NWs和HCNW的微观结构表征
        5.3.2 相对复介电常数和磁导率
        5.3.3 电磁波吸收特性
    5.4 本章小结
第六章 Co_9S_8-DETA杂化材料的合成及其电磁波吸收性能
    6.1 引言
    6.2 实验方法
        6.2.1 试剂
        6.2.2 合成方法
        6.2.3 表征手段
        6.2.4 Co_9S_8@C电化学测量
    6.3 微观结构和形貌表征
    6.4 电磁波吸收性质
    6.5 锂离子电池性能
    6.6 本章小结
第七章 结论
参考文献
读博期间已发表及待发表的论文与专利
参加会议与口头报告
致谢
作者简历

四、电磁污染与电磁波吸收材料(论文参考文献)

  • [1]中空介孔碳/多壁碳纳米管/聚氨酯电磁屏蔽复合材料的制备及性能研究[D]. 秦钰绚. 广西大学, 2021(12)
  • [2]碳纳米管复合吸波材料制备及其性能研究[D]. 马源. 江西理工大学, 2021(01)
  • [3]MXene及其复合材料的制备与吸波性能的研究[D]. 冯强. 电子科技大学, 2021(01)
  • [4]高性能碳基复合材料的制备及其微波介电性能的研究[D]. 鲍文丽. 长春理工大学, 2020(02)
  • [5]石膏基3D周期结构吸波材料设计及性能研究[D]. 朱连诚. 中国建筑材料科学研究总院, 2020(01)
  • [6]铜基异质核壳纤维的可控制备、电磁激励机制与微波吸收[D]. 何娜. 浙江师范大学, 2020(01)
  • [7]半导体/碳复合材料的制备及其电磁波吸收性能[D]. 杨帆. 山东大学, 2020(11)
  • [8]新型吸波材料的结构与性能调控研究[D]. 刘甜生. 大连工业大学, 2020(08)
  • [9]MOFs衍生碳基复合材料的制备及其吸波性能研究[D]. 王艳琴. 上海大学, 2020(02)
  • [10]铁硅碳系纳米胶囊的合成及其高频电磁性能研究[D]. 华安. 中国科学技术大学, 2020(01)

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电磁污染和电磁波吸收材料
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