论文部分内容阅读
目前,吸波材料不管在民用和军用等领域,都得到了越来越广泛的应用。一方面,电磁辐射给人们的生产生活带来很大困扰,不仅危害身体健康,更是对有关大型仪器设备带来严重损坏;另一方面,一些军事设备对于隐身性能也提出了更多的要求。然而现有的吸波材料不能够满足越来越多的要求,所以,研究出一种能够满足“薄、轻、宽、强”的微波吸收材料是非常必要的。本文成功地在常温下制备出了锌基沸石咪唑化物骨架材料（ZIF-8）,通过碳化ZIF-8包覆Fe3O4制备了一种核壳结构的铁/碳（Fe/C）的复合材料,Fe/C的碳化程度可以通过不同的温度进行调控。研究表明Fe3O4引入后得到的Fe/C极大程度的改善了样品Fe3O4颗粒和ZIF-8的复合物（Fe3O4@ZIF-8）的阻抗匹配特性。其中所得到的Fe/C-700最大RL达到-40 dB,在厚度为1.5 mm时有效反射损耗吸收带宽（RL<-10 dB）高达6.0 GHz（11.2至17.2 GHz）。接着,通过控制反应条件,利用原位生长法得到了磁性Fe3O4纳米粒子碳涂层（Fe/NPC）立方体结构。这种材料不仅保持了样品氧化铁纳米粒子和ZIF-8（IONP@ZIF-8）低密度的优势,也保持了IONP@ZIF-8阻抗不匹配的缺陷。其中,样品Fe/NPC-800在匹配厚度为1.8 mm时,RL可达5.6 GHz（12.4-18 GHz）。最后,为了进一步探索微波吸收材料的微观结构对吸波效果的影响,我们设计了ZIF-8包覆羟基铁纤维的复合结构。通过原位生长法,控制碳化得到样品Iron fiber/C,之后在适宜的条件下煅烧不同的温度得到铁纤维和碳基复合物。研究表明在800度煅烧的条件下的到的样品Iron fiber/C-800复合材料极大的改善了铁纤维和碳基材料的阻抗匹配差的特点,该材料在厚度为2 mm时,有效吸收带宽是6.0 GHz（12.0-18.0 GHz）,在厚度为3 mm时,在频率为7.9 GHz有最强的吸收强度是-40 dB。本文基于金属有机骨架（MOFs）制备了轻质的微波吸收材料,改善了原材料ZIF-8阻抗匹配特性差的缺陷,提高了复合材料的微波吸收特性,为进一步研究以MOFs作为微波吸收材料提供了有效的参考价值。