玻璃微珠为基的复合吸波材料的制备

论文摘要

吸波材料的作用原理是把外来的电磁波能量转换为热能,降低反射波的强度,使雷达无法接收,达到隐身或抗干扰的效果。吸波材料对航空领域、雷达、军用设施等有着重要的意义,已逐渐成为研究热点。目前常用的吸波材料存在着吸波能力有限、或密度大、或频带范围小等缺点,要同时克服以上缺点,对现有吸波材料进行复合,研究制备新型复合吸波材料,将有可能是一条有效的解决途径。六角晶磁铅石型铁氧体,其优点是高的电阻率,较高的饱和磁化强度,吸波能力强,频带应用范围大,但同时也存在密度大、高温特性差等缺点。而金属粉末吸收剂具有良好的温度稳定性,较高的饱和磁化强度,但频带应用范围小。由此可见,铁氧体吸波材料和金属粉末吸波材料的电磁特性具有很强的互补性,若能兼顾二者的优点,有望设计出性能优良的复合吸波材料。但是铁氧体和金属粉末密度都较大,不利于制备出质量轻的吸波材料。为解决这一问题,用质量轻、力学性能好的玻璃微珠为基核,用化学镀和溶胶凝胶法包裹玻璃微珠,有可能得到质量较轻、吸波性能较好的复合复合吸波材料。为此,本文对以下几个方面进行了研究：（1）对玻璃微珠化学镀的前处理工艺进行了研究,探讨了玻璃微珠的清洗工艺及对化学镀的影响；通过选用两种不同的活化剂PdCl2和AgNO3进行活化-化学镀的实验,对比分析了不同的化学镀效果及活化机理。（2）研究了镀液成分、温度、pH值、装载量等因素对玻璃微珠化学镀层性能的影响规律,确定了较好的工艺条件,获得的Ni-P合金镀层饱和磁化强度为2.18emu/g、矫顽力为29.93KA/m。（3）用溶胶凝胶法在玻璃微珠Ni-P镀层表面包裹一层均匀钡铁氧体,涂层厚度较薄。玻璃微珠复合涂层的饱和磁化强度和矫顽力分别为6.59 emu/g,315.6KA/m,电磁性能有所提高。上述工作对丰富复合吸波材料的制备方法具有积极意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 吸波材料的研究现状
• 1.2 吸波材料的发展趋势
• 1.3 课题背景及意义
• 1.4 研究内容
• 2 吸波材料理论基础与设计思路
• 2.1 材料与电磁波的相互作用规律
• 2.2 吸波材料的吸波原理
• 2.3 吸波体的设计目标与设计思路
• 2.3.1 设计目标
• 2.3.2 吸波体的设计思想
• 3 玻璃微珠表面化学镀预处理工艺研究
• 3.1 引言
• 3.2 预处理工艺
• 3.3 实验原料与设备
• 3.4 预处理实验
• 3.4.1 玻璃微珠清洗工艺
• 3.4.2 活化实验
• 3.4.3 结果分析
• 3.5 本章小结
• 4 玻璃微珠表面化学镀Ni-P合金及其工艺条件研究
• 4.1 引言
• 4.2 化学镀Ni-P合金镀层的理论基础
• 4.2.1 化学镀镍的原子氢理论
• 4.2.2 化学镀镍的氢化物理论
• 4.2.3 化学镀镍的热力学
• 4.3 化学镀液组成及其作用
• 4.3.1 主盐的选择
• 4.3.2 还原剂的选择
• 4.3.3 络合剂的选择
• 4.3.4 缓冲剂的选择
• 4.4 玻璃微珠表面化学镀Ni-P实验
• 4.4.1 实验原料与设备
• 4.4.2 实验流程
• 4.4.3 化学镀镍溶液中镍含量的测定
• 4.4.4 化学镀镍溶液稳定性测定
• 4.4.5 测定沉积速率
• 4.5 结果与分析
• 2+浓度对镀层增加量的影响'>4.5.1 Ni²⁺浓度对镀层增加量的影响
• 2+浓度对镀层沉积速度的影响'>4.5.2 Ni²⁺浓度对镀层沉积速度的影响
• 4.5.3 还原剂的浓度对镀层增加量和沉积速度的影响
• 4.5.4 主盐和还原剂浓度对化学镀的影响
• 4.5.5 主盐与还原剂的浓度比对化学镀的影响
• 4.5.6 络合剂对化学镀的影响
• 4.5.7 pH值对化学镀的影响
• 4.5.8 温度对化学镀的影响
• 4.5.9 装载量对化学镀的影响
• 4.5.10 扫描电镜（SEM）分析
• 4.5.11 磁性能分析
• 4.6 本章小结
• 5 玻璃微珠表面钡铁氧体涂层的制备与磁性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 制备原理
• 5.3 包裹钡铁氧体实验
• 5.3.1 实验原料与设备
• 5.3.2 实验流程
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 扫描电子显微分析（SEM）
• 5.4.2 磁性能分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢