石墨烯铁氧体复合材料的制备及电磁屏蔽性能的研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:zhanghu216
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近年来,随着通讯、商用、军用等雷达技术的快速发展,出现了许多严重的电磁污染问题。因此,电磁波防护技术得到了普遍关注,制备出性能优良的吸波材料是解决该问题最有效的方法。本论文首先通过化学法制备了石墨烯,然后将石墨烯与目前应用最为广泛的铁氧体进行复合,并对复合材料的吸波性能进行分析。具体工作及结论如下:(1)选取一步水热法以石墨烯、硝酸镍和三氯化铁为原料,通过高温高压反应釜制备出石墨烯/NiFe2O4复合材料。通过分析可知,石墨烯的加入影响了复合材料的磁性及吸波性能,随着石墨烯含量的增加,石墨烯/NiFe2O4复合材料的结晶度明显增加,材料的吸波性能有很大提升,在石墨烯添加量为0.15g条件下,复合材料表现出较好的吸波性能,当石墨烯添加量为0.15g,频率为14.9GHz,涂层厚度2mm时,复合材料存在最大吸收强度-40.5dB,且有效吸收宽度为12.16-17.52GHz。(2)通过一步溶剂热法以双邻苯二甲腈树脂(BPH)和羰基铁粉为原料,通过高温煅烧制备出类石墨烯/羰基铁粉复合材料,考察不同溶剂热时间和石墨烯添加量对石墨烯/羰基铁粉微观结构和吸波性能的影响。结果分析发现,不管是增加溶剂热时间还是增加类石墨烯碳的含量,类石墨烯/羰基铁粉复合材料均发生颗粒间团聚,导致整个材料的结晶度明显增加。随着类石墨烯碳包覆的量增加,类石墨烯/羰基铁粉复合材料的吸波性能明显升高,在溶剂热时间为6h和石墨烯添加量为1%条件下,复合材料表现出较好的吸波性能,在频率7.6GHz,厚度2mm时,有最强吸收峰-53.66dB,最大有效吸收频率为4GHz。(3)通过物理球磨法分别制备了单纯球磨羰基铁粉磷化样品(MZ-Ⅱ/P)和石墨烯包覆羰基铁粉后球磨磷化样品(MZ-Ⅱ/C,P)复合材料,并探究了石墨烯的存在对复合材料的磷化处理、微观结构、吸波性能及耐腐蚀性能的影响。石墨烯的加入不仅增加了MZ-Ⅱ/C,P复合材料的吸波性能,而且提高了复合材料的耐腐蚀。
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