学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

锶铁氧体包覆CNTs复合材料的制备及性能研究

作　者: 赵德旭
导　师: 李巧玲
学　校: 中北大学
专　业: 无机化学
关键词: 碳纳米管 改性 锶铁氧体 包覆 性能
分类号: TB33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 60次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


纳米材料由于小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等,产生新的吸波途径,增强了对电磁波的吸收;同时兼有频带宽、兼容性好、厚度薄等特点,成为研究的主导方向。由于特殊的结构和介电性能,CNTs表现出较强的宽带微波吸收性能,且其质量轻、导电性可调、高温抗氧化性能强和稳定性好,是一种有前途的微波吸收剂。铁氧体属于磁介质型吸波材料,具有较高的磁损耗角正切和良好的微波吸收特性。本论文选用综合磁性能优良的锶铁氧体与CNTs进行复合。首先用溶胶-凝胶法制备了不同Fe/Sr摩尔比的锶铁氧体粒子,然后对原始CNTs进行酸化改性处理,考察了预处理温度、不同氧化剂对改性效果的影响,并将改性效果较好的CNTs与磁性能优异的锶铁氧体粒子用原位-溶胶凝胶法复合。研究了超声、陈化时间,改性条件、CNTs含量、反应温度对复合材料制备的影响及复合材料的磁性能和吸波性能,并与自蔓延燃烧样品的性能进行了对比。通过FT-IR、TEM、XRD、SEM、VSM和网络分析仪表征发现:（1）用溶胶-凝胶法制备的锶铁氧体为球状纳米粒子、粒度均匀、形貌规则、粒径分布窄、矫顽力大,且为单一相的M磁铅石型锶铁氧体。（2）焙烧温度为520℃,混酸(V浓HNO3:V浓H2SO4=1:3)改性的CNTs变得更加纯净光滑,杂质颗粒和缠结行为明显减少,其表面引入了大量的-OH、-C=O、-COOH等活性基团;（3）采用原位-溶胶凝胶法制备的复合材料中,锶铁氧体粒子由规则的圆球形变为椭球型,锶铁氧体粒子沿着CNTs的管状结构排列,复合材料的综合磁性能比纯锶铁氧体有所提高;（4）当超声、陈化时间为30h、CNTs含量为9%、反应温度为50℃时,制备的复合材料结构规整,锶铁氧体纳米粒子对CNTs的包覆均匀致密、排列相对有序,且综合磁性能最佳、吸波性能优良。（5）自蔓延燃烧样品的形貌较差、磁性能和吸波性能较低;原位-溶胶凝胶法制备的样品形貌规整,磁性能和吸波性能均优于自蔓延燃烧样品。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-29
  1.1 吸波材料  9-13
    1.1.1 吸波材料概述和分类  9-10
    1.1.2 吸波材料的损耗机制和特性  10-12
    1.1.3 吸波材料的发展现状  12-13
  1.2 纳米材料  13-15
    1.2.1 纳米材料的概念和分类  13-14
    1.2.2 纳米材料的特性  14-15
  1.3 CNTs 的结构和性能  15-23
    1.3.1 CNTs 的基本结构  16-19
    1.3.2 CNTs 的性能  19-21
    1.3.3 CNTs 在雷达吸波材料方面的研究进展  21-22
    1.3.4 CNTs 的纯化方法  22-23
  1.4 铁氧体  23-26
    1.4.1 铁氧体种类及用途  23-24
    1.4.2 磁铅石型铁氧体的磁性特征  24-26
  1.5 金属及其氧化物包覆CNTs 复合材料的制备方法  26-27
  1.6 本论文的选题意义和主要研究内容  27-29
    1.6.1 论文选题意义  27
    1.6.2 本论文的主要研究内容  27-29
2 实验药品及仪器设备  29-34
  2.1 实验药品  29-30
  2.2 实验仪器  30
  2.3 样品的表征手段及条件  30-34
    2.3.1 X 射线衍射分析(XRD)  30-31
    2.3.2 透射电子显微镜(TEM)  31
    2.3.3 红外吸收光谱(FT-IR)  31
    2.3.4 磁性能的测定（VSM）  31-33
    2.3.5 扫描电子显微镜（SEM）  33
    2.3.6 网络分析仪  33-34
3 CNTs 的改性及复合材料的制备和表征  34-64
  3.1 CNTs 的纯化改性及表征  34-39
    3.1.1 CNTs 的纯化改性  34-35
    3.1.2 CNTs 的表征  35-39
  3.2 锶铁氧体粒子的制备及表征  39-42
    3.2.1 锶铁氧体粒子的制备  39-40
    3.2.2 锶铁氧体粒子的表征  40-42
  3.3 锶铁氧体-CNTs 复合材料的制备及表征  42-56
    3.3.1 不同超声、陈化时间对样品制备的影响  42-47
    3.3.2 不同改性条件对样品制备的影响  47-49
    3.3.3 不同CNTs 含量对样品制备的影响  49-54
    3.3.4 不同反应温度对样品制备的影响  54-56
  3.4 自蔓延燃烧样品与原位-溶胶凝胶法制备样品的比较  56-58
    3.4.1 样品的制备  56-57
    3.4.2 样品的TEM 图  57
    3.4.3 样品的R/f 曲线图  57-58
    3.4.4 样品的VSM 图  58
  3.5 样品的吸波性能测试  58-64
    3.5.1 样品的制备  58-59
    3.5.2 样品的TEM 图  59-60
    3.5.3 样品的R/f 曲线图  60-61
    3.5.4 样品的电磁参数图  61-64
4 结论  64-65
参考文献  65-71
攻读硕士学位期间所取得的研究成果  71-72
致谢  72

相似论文

  1. 稀土元素掺杂Ca3Co4O9与Ag复合材料的制备及热电性能,TQ174.1
  2. 含苯并噁唑新型半芳香聚酰胺的合成与表征,O633.5
  3. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  4. PBO/SWNT复合纤维的制备及结构与性能研究,TQ340.64
  5. TZ3Y20A-SrSO4陶瓷基复合材料的制备及摩擦学性能,TB332
  6. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  7. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  8. 超低碳贝氏体钢CO2激光-GMA复合焊接特性研究,TG456.7
  9. Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
  10. 纳米稀土硬质合金YG11R的成分与工艺优化及磨损研究,TG135.5
  11. 粉末活性炭—超滤工艺处理微污染地表水试验研究,X703
  12. 液力减速器制动性能及用于飞机拦阻的仿真研究,TH137.331
  13. 变轴向间隙对采用直、弯静叶压气机性能影响的数值研究,TH45
  14. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  15. 微粉的粒度组合对水泥混凝土性能的影响,TU528.041
  16. 空心阴极特性及对霍尔推力器特性影响的实验研究,V439.2
  17. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  18. 低轨卫星移动信道特性模拟硬件实现,TN927.23
  19. PXI高性能数字I/O模块研制,TP274
  20. 功能配位聚合物的脲热合成、结构与表征,O631.3
  21. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料
© 2012 www.xueweilunwen.com