系列非化學計量比鉬鈦釩氧化物或氮化物的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、隨著科學技術和電子工業(yè)的發(fā)展,各種電子設備的應用日益增多,由此產(chǎn)生的電磁兼容、信息安全和噪音污染問題也越來越嚴重。電磁屏蔽材料,特別是電磁屏蔽涂料的研究與應用就顯得尤為重要與有意義。目前,在這一領域,應用最廣的是以金屬作為填料的電磁屏蔽材料。但是卻存在著密度大,價格高、適應波頻范圍窄等缺點。本課題的研究就著眼于從非化學計量比化合物中,尋求出一到兩種密度相對較小、價格合理、適應波頻范圍較寬的電磁屏蔽材料以及吸波材料。
　　 本工作

2、合成了鉬鈦釩的非化學計量比氧化物或氮化物,主要考察了他們的電磁屏蔽性能,同時兼?zhèn)淇疾焖鼈兤渌梢詰玫男阅堋?br>　　 本論文的第三章,利用鉬酸、草酸和水合肼制得了含有9.41％空位缺陷以及0.05％NH4+的非化學計量比導電氧化鉬樣品,樣品導電性優(yōu)良,電阻率低達0.079Ω·cm,在空氣氛中300℃以下具有熱穩(wěn)定性。樣品對甲基紫與亞甲基藍具有不同程度的光催化降解作用,其中對甲基紫催化降解率達96.3％。樣品相對較窄的禁帶寬度使得處

3、于價帶上的電子更容易激發(fā)到導帶上,繼而更容易產(chǎn)生高活性的光生空穴(h+)和光生電子(e-),最終優(yōu)化了光催化效果。與此同時,將該樣品制成涂料薄膜,測試結(jié)果顯示:涂膜在0.01MHz～18000MHz這么寬的頻率范圍內(nèi)屏蔽效能均高于35.2dB,被屏蔽掉的電磁波高達99.970％以上。導電氧化鉬樣品粉體的加入,在整個涂膜形成了立體的導電網(wǎng)絡,導電載流子通過該導電網(wǎng)絡自由移動,實現(xiàn)涂膜的電流導通。
　　 第三章制備的導電氧化鉬雖然各

4、方面性能都不錯,但是依然存在著成本偏高,在空氣中穩(wěn)定性較低等缺點。本論文的第四章,主要為了尋求成本更低、穩(wěn)定性更高的樣品。第四章,主要研究了非化學計量比氮化鈦的制備、氮化鈦的形成機理與其電磁屏蔽材料方面的應用研究。鈦粉與草酸生成結(jié)晶草酸鈦(Ⅱ),草酸鈦(Ⅱ)在氮氣氛中歧化分解所得的新鮮Ti2O具有較大的化學活性,能與氮氣直接反應氮化生成氮化鈦。這個方法工藝簡單、條件溫和、成本低廉、產(chǎn)品性能優(yōu)良。將所得樣品做成涂膜,同樣測試其電磁屏蔽性能

5、,結(jié)果顯示屏蔽效果優(yōu)良,在0.01MHz～18000MHz這么寬的頻率范圍內(nèi)屏蔽效能均高于36.2dB,屏蔽掉的電磁波達99.976％以上,而且性能穩(wěn)定,抗氧化,耐腐蝕。
　　 本論文的第五章開始,目的就是尋找一種密度較低、性能穩(wěn)定、適應波頻范圍較寬的吸波材料。第五章至第七章,主要研究了釩氧化物、釩銅氧化物以及釩鐵氧化物的制備與性質(zhì)。以非化學計量比釩氧化物為基質(zhì),為了提高樣品的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)導電性與磁性,分別添加了銅離子與鐵離子,

6、制備出系列具有不同電阻率與磁性的非化學計量比的釩銅、釩鐵氧化物。主要對這些氧化物的電性質(zhì)與相組成做了分析。最后對釩鐵氧化物典型樣品進行了吸波性能測試,結(jié)果顯示:其在較寬的雷達波頻范圍內(nèi)均達到了吸波材料的要求。
　　 本論文的第八章,對前面研究的各種典型樣品進行了可見光-紅外區(qū)域的光吸收性能測試并與已有報道的紅外吸收劑氧化鈷樣品進行比較,從中篩選出性能優(yōu)良的近紅外、紅外吸波材料。結(jié)果顯示:具有一定導電性和磁性的釩鐵氧化物吸收性能最