高分子磁体/无机物复合材料的电磁性能与应用研究

论文题目: 高分子磁体/无机物复合材料的电磁性能与应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料物理与化学

作者: 林云

导师: 朱世富

关键词: 高分子磁体,无机物复合材料,缩波功能,电磁性能,天线小型化与宽带化,表面改性

文献来源: 四川大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着微波通信技术的迅猛发展,电子器件和微带天线正朝高频化、小型化、轻量化和平面化方向发展,因此,具有特殊功能的有机磁性材料受到科学界和高技术领域的高度重视。虽然,上世纪八十年代末期起,俄罗斯、美国、法国和日本等国的科学家先后合成了数十个有机高分子磁体,但都因性能不佳,基本上无实用价值。为寻求轻质、低电磁损耗和易加工的多功能磁性材料,利用高分子磁体比重小、高频、微波下低电磁损耗和易加工以及无机物介电常数高和耐温性好的特点,通过有机酸表面改性,共混改性和辐照等技术,将高分子磁体与无机物复合制成高分子磁体/无机物的复合材料,获得了具有较大的缩波因子、低的电磁损耗和拓宽频带等特点的新型复合缩波功能材料,在现代军事和通信等领域具有重大的应用价值和理论意义。本文在调研了国内外有关高分子磁体合成文献及专利技术的基础上,以二茂铁的原料,经独特的分子设计,合成了二茂铁间苯二甲酰腙金属配位高分子磁体（OPM）,再与化学和物理改性的无机物（金红石,TiO2,和陶瓷粉体等）复合成高分子磁体（OPM）/无机物复合材料,并用红外吸收光谱（IR）,核磁共振氢谱（1HNMR）,凝胶色谱（GPC）,X-光衍射（XRD）,光电子能谱（XPS）,和扫描电镜（SEM）等对复合材料的性能进行了表征;研究了高频、微波（100-1800MHz）下频率、温度、辐照量和表面活性剂对复合材料四个重要电磁参数（μ′,μ″,ε′及ε″）的影响,以及微带天线缩波因子(（ε′rμ′r）1/2),驻波比（VSWR）与带宽。经国内军工研究所及高校多位电子专家应用研究证明,这种新型的复合缩波功能材料,可用最简单的结构设计,实现电子器件和微带天线的小型化。与世界著名的美国Rogers公司生产的复合介质材料比较,这种新型复合缩波材料可使微带天线的

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章概论

1.1 磁性材料简介

1.2 磁性高分子材料的分类

1.3 复合型磁性高分子材料

1.4 结构型磁性高分子材料

1.4.1 结构型磁性高分子材料的研究现状

1.4.2 纯有机磁性高分子

1.4.3 金属有机(高分子)磁体

1.4.3.1 金属有机(高分子)磁体早期的研究概述

1.4.3.2 新型金属有机(高分子)磁体的研究进展

1.4.3.3 新颖的夹层有机／无机磁体

1.4.3.4 导电金属有机磁体的研究

1.4.3.5 实用性二茂铁型高分子磁性材料

1.5 磁性高分子的设计准则

1.6 本课题研究的目的、科学意义与应用前景

1.7 小结

第二章二茂铁高分子基体与磁体(OPM)的合成与电磁性能

2.1 试剂及测试器

2.1.1 主要化学试剂

2.1.2 材料的化学与物理测试仪器

2.1.3 应用性电磁参数的测定仪器

2.1.4 OPM／无机物复合缩波材料的辐照条件

2.1.5 微带天线的制作

2.2 原料合成

2.2.1 1，1’—二乙酰基二茂铁的合成

2.2.2 间苯二甲酰肼的合成

2.3 二茂铁高分子磁性基体的合成及其性能研究

2.3.1 二乙酰二茂铁酰腙缩聚物的合成

2.3.2 二茂铁酰腙缩聚物的一般性质

2.3.3 缩聚物的UV，IR及1HNMR表征

2.4 二茂铁高分子磁体(OPM)的合成

2.5 OPM复合物及OPM／无机物复合材料的制备

2.5.1 丙烯酸改性高分子磁体

2.5.2 丙烯酸包覆OPM／TiO_2复合物的制备

2.5.3 丙烯酸包覆OPM／TiO_2复合缩波材料的制备

2.5.4 油酸包覆OPM／天然金红石(OPM／RC)缩波材料的制备

2.5.5 高分子磁体／陶瓷(OPM／SAT)缩波材料的制备

2.5.6 OPM／NiZn铁氧体复合磁芯的制备

2.5.7 OPM／M型六角晶系铁氧体复合材料的制备

2.6 二乙酰二茂铁间苯二甲酰腙金属(Ni，Cu，Mn)配位聚合物的合成

2.7 小结

第三章高分子磁体／无机物复合材料的电磁性能与缩波功能

3.1 OPM／TiO_2复合缩波材料

3.1.1 OPM／TiO_2复合缩波材料的高频、微波电磁性能

3.1.2 丙烯酸改性OPM／TiO_2复合缩波材料的电磁参数

3.1.3 丙烯酸改性OPM／TiO_2复合缩波材料的IR分析与机理探讨

3.1.4 ~(60)Co-r辐照丙烯酸改性OPM／TiO_2复合缩波材料的电磁参数

3.2 OPM／TiO_2缩波复合材料的电磁参数影响探讨

3.2.1 辐照和频率对材料磁参数的影响

3.2.2 辐照和频率对材料介电参数的影响

3.3 油酸包覆二茂铁高分子磁体／天然金红石复合物的电磁性能

3.3.1 OPM／金红石(OPM／RC)复合缩波材料的表征

3.3.1.1 XRD与包覆复合物的形成机理探讨

3.3.1.2 油酸包覆复合物的频率与电磁损耗的关系(f-μ′-ε″)

3.3.1.3 包覆剂对复合物磁化强度的影响

3.3.1.4 包覆复合物颗粒的物相结构与形貌分析

3.4 高分子磁体／陶瓷复合缩波材料

3.4.1 相位延迟法测定材料的缩波因子

3.4.2 OPM／陶瓷组分对缩波因子的影响

3.4.3 OPM／陶瓷各组分与缩波因子(F)的关系

3.5 小结

第四章高分子磁体／无机物复合缩波材料在移动通信宽带化与小型化上的应用

4.1 OPM／TiO2复合缩波材料与微带天线的宽带化与小型化

4.2 低频段OPM／微波陶瓷磁性微带天线的小型化与宽带化

4.3 拉杆(鞭状)天线的小型化

4.4 OPM／无机物缩波材料在电子装备小型化中的应用展望

4.5 小结

第五章高分子磁体／无机物复合材料吸波与屏蔽性能的基础研究

5.1 高分子磁体／M型铁氧体的吸波性能基础研究

5.1.1 辐照对高分子磁体／M型铁氧体复合物电磁性能的影响

5.1.2 辐照对OPM／M型复合型ε′-ε″的影响

5.1.3 辐照对OPM／M型复合物温度—电磁损耗(T-μ″-ε″)的影响

5.1.4 辐照OPM／M型复合物的IR差示光谱研究

5.1.5 辐照OPM／M型复合物的SEM分析

5.2 OPM—金属纤维复合材料的电磁屏蔽性能

5.2.1 电磁屏蔽原理

5.2.2 OPM-金属纤维复合材料的制备

5.2.3 OPM-金属纤维复合材料的屏蔽效果

5.2.4 OPM的磁性对复合材料SE的影响

5.2.5 OPM屏蔽方法及其特点

5.3 小结

第六章二茂铁金属配位聚合物热解制备新型纳米软磁材料的探索

6.1 二乙酰二茂铁间苯二甲酰腙镍配位聚合物(PFZNi)的合成

6.2 PFZNi的高温热解及TG-DT谱图

6.3 PFZNi的XRD与微观形态

6.4 PFZNi的XPS谱图与热解机理分析

6.5 SEM形貌分析

6.6 热解产物的磁性能

6.7 小结

第七章结论与未来工作展望

7.1 结论

7.2 展望未来——深化高分子磁学在交叉学科领域中的理论与应用研究

致谢

读博期间发表的论文、专利与获奖目录

参考文献

声明

发布时间: 2005-10-08

参考文献

[1].玻璃包覆非晶微丝GMI效应的影响因素及电磁性能研究[D]. 王晓冬.哈尔滨工业大学2015
[2].铁磁性吸波材料的制备及其电磁性能研究[D]. 刘立东.大连理工大学2011
[3].几种介电/铁磁复合粉体的制备工艺及电磁性能研究[D]. 姜建堂.哈尔滨工业大学2008
[4].耐温树脂基吸波材料的制备及性能研究[D]. 周影影.西北工业大学2016
[5].含二茂铁腈基聚合物及其电磁功能复合材料研究[D]. 魏俊基.电子科技大学2015
[6].碳纳米管（石墨烯）/铁氧体复合材料的制备及性能研究[D]. 张申力.北京理工大学2016
[7].氧化物基磁性复合材料的制备和电磁性能研究[D]. 唐欣.上海交通大学2007
[8].Fe3O4基磁性材料的制备及其复合薄膜电磁性能研究[D]. 李雪爱.哈尔滨工业大学2011
[9].微纳结构聚苯胺及其复合材料的制备和电磁性能研究[D]. 孙俊.安徽大学2012
[10].导电聚合物及其纳米复合材料的制备和性能研究[D]. 徐平.哈尔滨工业大学2010

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