论文部分内容阅读
随着现代社会与科学技术的飞速发展,由于大范围使用移动电话、局域网以及雷达设备等等,造成了越来越严重的电磁干扰,给人们的生活带来了诸多不便。因此,微波吸收材料不仅应用在军事领域中而且在人们的生产与生活的各个方面都有很重要的作用。鉴于上述原因,我们急需要研究发展经济节约、吸收带宽、吸波效果好的微波吸收材料。本文采用化学液相法制备出放射状结构ZnO/CoFe2O4纳米复合材料,ZnO/Fe3O4纳米复合材料。对其形貌、成分、磁性质、微波吸收特性等进行了系统的研究。首先,在水浴静止条件下低温制备出放射状ZnO纳米管束,随后,利用共沉淀法,90oC条件下在ZnO表面包覆CoFe2O4纳米颗粒。对其成分、形貌分析可知, ZnO/CoFe2O4纳米复合材料具有完整的ZnO、CoFe2O4晶形,并且在包覆过程中ZnO的放射管状形貌没有被破坏。放射管状ZnO/CoFe2O4纳米复合材料对于微波的吸收性能无论是吸收强度还是吸收频率宽度都显著优于单一ZnO纳米管束或单一CoFe2O4纳米颗粒。当磁性与介电性质相匹配时微波吸收性能会明显增强, ZnO的质量百分含量为60%,频率在9.1GHz（4.1-13.2GHz）的宽范围内其微波吸收值均超过10dB,在8.5GHz处反射损失达到28.3dB,复合材料的微波吸收性能达到最优。从微波吸收频率宽度看,放射管状ZnO/CoFe2O4纳米复合材料的微波吸收频率宽度比单纯的放射管状ZnO纳米管束的情况宽接近三倍。ZnO/CoFe2O4纳米复合材料的优异的微波吸收性能得益于ZnO的放射管状形貌,以及CoFe2O4纳米颗粒之间、CoFe2O4纳米颗粒与ZnO之间形成的多重界面。当放射管状ZnO纳米管束分散在酚醛树脂胶接剂中并固化成型后会在其中形成三维的传导路径,微波能量会在这些传导网格中形成耗散电流,最终将能量消耗掉。其次,电磁波辐射到测试板上,一部分微波的能量被吸收,剩余的微波就会被其中存在的大量的界面漫反射。在这个漫反射的过程中,微波进入了另一次能量形成耗散电流被消耗掉的过程。以亚硫酸钠为还原剂,直接得到了Fe3O4纳米颗粒,并成功包覆在放射状ZnO纳米管表面,ZnO与Fe3O4纳米颗粒层之间结合紧密,并且复合材料中不含有其它杂质。其微波吸收性能相比于单一的放射状ZnO或单一Fe3O4纳米颗粒具有明显的优势。