石墨烯/铁氧体复合材料的制备及微波吸收性能研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hostname
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铁氧体由于磁损耗强,成本低廉和化学性能稳定等特点,是极具潜力的一类电磁波吸收材料。但单一的铁氧体存在介电损耗小、密度大等问题,导致其有效吸收频带较窄、匹配厚度较厚且整体质量较重,不能满足理想吸波材料要求的“薄、轻、宽、强”的综合性能。针对上述铁氧体存在的劣性问题,考虑将其与介电损耗较大、密度小的石墨烯材料进行复合,以进一步优化综合吸波性能。首先,以一步水热法制备氧化石墨烯(GO)与Cu/Fe3O4的复合吸波材料。以氧化石墨烯为Fe3O4颗粒的生长基质,通过改变石墨烯的加入量调控复合吸波材料的电磁参数。研究表明,石墨烯对Fe3O4的微观形貌产生重要影响,石墨烯加入量越多,越是阻碍Fe3O4颗粒的生长。当石墨烯加入量为5 m L时,复合材料中棒状、球形和褶皱层状共存,有利于实现吸波性能的提升,能够获得比较好的吸波性能,反射损耗可达–18.46 d B,有效吸收带宽达5.20 GHz,相应的匹配厚度为3.10 mm。其次,合成了Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂M型钡铁氧体/石墨烯复合材料。首先将溶胶-凝胶法制备的不同Zr4+-Ni2+离子掺杂浓度的M型钡铁氧体均匀混合,经二次热处理后获得Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂钡铁氧体吸波材料。初始热处理温度在1400℃、二次热处理温度在1200℃的样品(“1400–1200℃”)吸波性能最好,匹配厚度为2.8 mm时,表现出最宽的有效吸收带宽为6.24 GHz,与原均匀掺杂的Ba(Zr Ni)0.6Fe10.8O19和Ba(Zr Ni)0.7Fe10.6O19样品进行对比,带宽分别拓宽了21%和44%。进一步,将所得样品“1400–1200℃”与水热法还原制备的石墨烯均匀混合获得复合吸波材料。结果表明,当石墨烯质量分数为15%时,复合吸波材料的吸收带宽为8.16 GHz,在厚度仅为2.0 mm时,反射损耗达?57.07 d B。最后,本文还进一步探究了用水热法协同热处理工艺合成了氧化石墨烯与Zr4+离子掺杂M型钡铁氧体复合吸波材料,研究了热处理温度的改变对复合吸波材料的相结构、形貌、电磁参数及吸波性能的影响。热处理温度为600℃的样品在厚度为1.00 mm时,在32.64–40.00 GHz频率范围内对电磁波均进行有效吸收,吸波带宽为7.36 GHz,有最优的性能;同时,热处理温度为600℃的样品在厚度仅为0.95 mm下,最小反射损耗可到–52.65 d B。对比未加热样品,其反射损耗提升了29.32%,匹配厚度变薄了69.35%。
其他文献
机场场面滑行是飞行活动中最具挑战性的阶段之一,为自主研发我国的机载场面运行路径指引与告警系统,提高机场运行效率和安全性,本文基于地面与机载协同对航空器场面滑行引导进行研究,包括机场场面结构建模、航空器静态路径规划、4D滑行路径预测和滑行速度分配。首先,依据ICAO发布的Doc 9881文件和DO-272文件建立机场绘图数据库(Airport Mapping Database,AMDB),统一机场数
学位
随着民航运输业的持续迅速发展,民航航班流量逐年增长,从而使得我国有限的空域资源面临的压力日渐繁重。其中在不良天气影响下扇区内的航空器为保证飞行安全往往会选择返航、绕飞、改航等措施来规避不良影响,在此背景下的扇区容量研究逐渐成为近年来研究的热点。传统方法得到的扇区容量没有考虑到不良天气对容量的影响,制定出的飞行计划往往与实际情况偏差较大,会造成航班延误影响航班准点率。所以如何对不良天气下的扇区容量进
学位
<正>有数据统计,每年基本上有30%~60%的人在跑步时受伤,而这些损伤中的30%~50%与膝盖相关。张三说:跑完后,膝盖在上下楼时就疼。李四讲:跑完后膝盖窝靠内侧疼痛是怎么回事?王五道:跑了两周膝盖疼,现在不跑了。赵六曰:想跑步,可是膝盖疼不敢跑。
期刊
随着我国未来交通量的持续增长,流量管理与管制运行的结合更为紧密,当空中航路存在流量管理约束时,需要进一步提高更大范围内管制自动化决策能力,有效提高满足流量管理约束以及解决管制冲突的能力,考虑下游流控约束的冲突解脱技术研究将有助于消除流量管理与管制运行之间的缝隙,为增强管制自动化能力以及逐步过渡到面向未来航迹运行方式的流量管理和管制运行提供方法和技术支撑。本文重点围绕出扇区点存在航路流控约束时单扇区
学位
随着民航业的飞速发展,我国航空运输系统面临着诸多挑战,例如机场高峰时刻资源紧张,航班延误加剧,场面严重拥堵等,机场场面拥堵成为了整个航空运输系统容量和吞吐量的主要限制因素之一。近年来,通过有效的场面运行控制、调度与管理的技术措施来缓解拥堵,成为了全球民航发展与研究的主流方向,因此,探索一种可以减少航班延误、提高运行效率的推出控制方法具有重要的理论价值和实际意义。本文以推出率控制作为研究切入点,研究
学位
基于文本挖掘的航空不安全态势匹配及预测主要是通过对文本和语音数据源进行联合研究,通过对航空不安全事件报告、陆空通话数据进行文本特征挖掘和语义挖掘分析,利用外推算法进行风险预测,采用距离函数度量案例事件的相似性,将风险预警问题转化为寻找与实际险情模式最相似的标准险情事件模式。首先,对多源数据进行预处理分析。对于文本数据,基于jieba分词工具并构建民航领域词典,将非结构化的事件报告转化为标准特征词向
学位
作为一种广泛使用的半导体光催化剂,二氧化钛材料具有高的物理化学稳定性和环境友好的特性。但是其禁带宽度较大,导致其对光的利用率较低。利用贵金属对其进行修饰改性,可以将对光的有效吸收波长拓展到可见光区域,提高光量子的迁移效率,制备出具有高的光催化活性的复合型半导体催化材料。杂环化合物具有特殊的理化性质和生物医学活性,一直以来都是化学家和药学家的研究热点。四氢呋喃的C-H官能化具有重要的研究意义,然而之
学位
锂硫电池因具有理论能量密度高、成本低和环境友好等优点备受关注。然而,锂硫电池目前依然面临着实际能量密度低、容量衰减快及库仑效率低等关键挑战,其中主要原因之一是充放电中间产物多硫化锂在有机电解液中的溶解与“穿梭效应”。用固态电解质代替液态电解液构建固态锂硫电池是一种有效的解决策略。聚氧化乙烯(PEO)基聚合物电解质具有轻质、柔性、可实现卷对卷制备等优点,可构建高能量密度、长循环寿命固态锂硫电池。然而
学位
基础教育阶段是终身学习的奠基阶段。习近平总书记在全国教育大会上旗帜鲜明地强调要“努力构建德智体美劳全面发展的教育体系”。《义务教育课程方案(2022年版)》在指导思想中强调要“坚持德育为先,提升智育水平,加强体育美育,落实劳动教育”;在内容要求中提出注重实现“教-学-评”一致性。目前在教学实践中,仍存在德智体美劳五育分裂、教-学-评不一致等问题,致使教学有效性降低,如何通过基于教-学-评一致性的五
学位
锂离子电池自从首次商业化以来,已经成为便携式电子市场上的常见电源,是大规模的储能系统的主要候选电源。但锂离子电池成本较高、离子电导率低、存在安全隐患,这限制了其在大规模储能(例如风能和太阳能)方面的应用。水系钠离子电池因具有与锂离子电池类似的储能机制,且低成本,高安全性受到广泛关注。NASICON结构的Na Ti2(PO4)3具有稳定的开放三维通道,钠离子能进行可逆脱/嵌,同时其离子电导率高,循环
学位