過渡金屬及其氧化物復合結構的組成和形貌對電磁波吸收性能的影響.pdf

1、設計合成具有“質(zhì)量輕，厚度薄，頻率寬，吸收強”的吸波材料是相關領域的研究熱點。許多材料具有較好的微波吸收性能，但單一的微波吸波材料往往只能在較窄的頻率范圍內(nèi)有強吸收。而納米復合物、異質(zhì)結構等復合體系在保留不同組分固有性質(zhì)的同時還可能有利于滿足微波阻抗匹配的條件。增加的界面結構也有利于提升電荷極化和改善磁性，并影響復合體系的有效介電常數(shù)和磁導率，從而提升材料的微波吸收性能。因而本文以Co基納米復合體系的構筑與性能研究為主線，制備了多種納米

2、復合材料，考察了化學組分、樣品形貌等對復合材料的微波吸收性能的影響，主要內(nèi)容如下:
　　1、形貌和組成對Co、CoO、Co3O4吸波性能的影響。以水熱法制備片狀、花狀等多種形貌的Co(OH)2前驅物，通過不同的氣氛煅燒獲得系列Co、CoO、Co3O4納米結構，研究了組成與形貌對微波吸收性能的影響。三元混合物Co/CoO/Co3O4體系的有效頻帶可以達到7 GHz，其最大吸收可以達到-61 dB。結果表明由片狀結構構成的三維花狀結構

3、的體系有利于電磁波的進入，當金屬鈷顆粒存在于花狀氧化物內(nèi)部時，可以有效避免趨膚效應，提升材料的微波吸收性能。
　　2、形貌對Co3O4和Co3O4/graphene體系的介電常數(shù)和磁導率的影響。利用水熱法合成四種形貌的Co3O4，它們的形貌分別是星狀、海膽、花片狀以及空心的六方片狀結構。四種形貌的Co3O4樣品的電磁參數(shù)結果表明它們的介電常數(shù)差異大。將Co3O4和非磁性石墨烯復合， Co3O4帶/石墨烯樣品厚度為1.5 mm時，反

4、射損失在14.56 GHz達到-25.7 dB，頻帶寬度達到6.5 GHz。Co3O4片/石墨烯的樣品厚度為2.0mm時，在8.88 GHz達到-18.3 dB。
　　3、鏈狀結構的組成對電磁波吸波性能的影響。采用溶劑熱和空氣氧化部分金屬的方法合成(Ni，Co)@NixCo3-xO4，(Ni，F(xiàn)e)@NixFe3-xO4，(Co，F(xiàn)e)@CoxFe3-xO4和(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4等系列金屬@金屬氧化物的核

5、殼鏈狀結構。測試表明，(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4核殼鏈狀結構的微波吸收性能高于其他三種鏈狀結構。同時通過與少量石墨烯的混合，得到的(Ni，Co)@(Ni，Co)xFe3-xO4/graphene復合體系的微波吸收性能得到進一步改善，其反射損失最小值是在8.48 GHz，可以達到-30.34 dB;它的厚度是2mm時，有效吸收頻寬約為7 GHz(9.12-16.08 GHz)。
　　4、空心結構的表面形貌和組成對