铁包覆四针状氧化锌晶须的制备与性能

论文摘要

四针状氧化锌晶须（T-ZnO晶须）具有立体四针状结构,具有抗静电、抗菌等特殊功能。除此,T-ZnO晶须是一种电损耗材料,具有一定的吸波性能,但其在低频段吸收性能差,难以满足吸波材料对宽频的要求,为了改善其低频吸收性能,本文采用化学气相沉积的方法,热分解五羰基铁制备了铁包覆的T-ZnO（Fe/T-ZnO）晶须,并对其制备工艺、性能及吸波机理进行了研究。论文通过控制五羰基铁的用量,采用适当的反应温度成功地将Fe沉积到T-ZnO晶须的针体表面。用XRD对生成的Fe/T-ZnO晶须的物相组成进行了分析;用SEM对Fe/T-ZnO晶须的表面形貌进行了分析;用矢量网络分析仪对Fe/T-ZnO晶须的电磁参数进行了测试,通过在空气中放置和不同温度下处理对Fe/T-ZnO晶须的稳定性进行了研究,并对羰基铁粉物理混杂的T-ZnO晶须的电磁参数与吸波性能进行了研究。研究发现,反应温度和Fe的引入量对包覆的效果影响较大,当反应温度为250℃,五羰基铁和T-ZnO晶须的摩尔配比为10mol%-20mol%时,Fe包覆层较均匀、致密;Fe的粒径为亚微米级,Fe/T-ZnO晶须的电磁性能较T-ZnO晶须有了很大的提高,其ε′在13.819.2之间,ε″在2.33.9之间,μ′在0.81.6之间,μ″在0.030.36之间。经模拟计算发现,Fe/T-ZnO晶须的吸收曲线向低频移动,改善了T-ZnO晶须在低频的吸波性能,拓宽了吸波频带。与羰基铁粉物理混杂T-ZnO晶须相比,采用五羰基铁热分解制备的Fe/T-ZnO晶须,Fe沉积在T-ZnO晶须的表面,分散更均匀,相同原料配比的条件下,密度低,电磁性能好。Fe/T-ZnO晶须性能稳定,在空气中和200℃条件下长时间放置几乎不改变其物相结构和电磁性能,但在较高的温度条件下（大于600℃）,由于包覆层的氧化而导致Fe/T-ZnO晶须的电磁性能和吸波性能降低。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 四针状氧化锌晶须简介
• 1.1.1 四针状氧化锌晶须的特性
• 1.1.2 四针状氧化锌晶须的制备
• 1.1.3 四针状氧化锌晶须的生长机理
• 1.1.4 四针状氧化锌晶须的应用
• 1.2 吸波隐身材料及其电磁损耗理论
• 1.2.1 吸波隐身材料分类及其要求
• 1.2.2 吸波隐身材料的损耗机理
• 1.2.3 吸波隐身材料的基础理论
• 1.2.4 雷达波吸收剂性能的物理化学基础
• 1.2.5 四针状氧化锌晶须作为吸收剂的研究进展
• 1.3 羰基铁的热裂解反应与应用
• 1.3.1 羰基铁热裂解反应
• 1.3.2 羰基铁热裂解反应的应用
• 1.4 课题的研究背景及主要研究内容
• 第二章 实验及表征方法
• 2.1 实验原料及试剂
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 羰基铁粉混杂T-ZnO 晶须粉体的制备
• 2.2.2 Fe/T-ZnO 晶须的制备
• 2.3 分析表征方法
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 原料的电磁性能
• 3.1.1 原料T-ZnO 晶须的电磁性能
• 3.1.2 羰基铁粉的电磁性能
• 3.1.3 混杂羰基铁粉的T-ZnO 晶须的电磁性能
• 3.2 Fe/T-ZnO 晶须的制备
• 3.2.1 Fe/T-ZnO 晶须的形貌
• 3.2.2 反应温度对Fe/T-ZnO 晶须组成、性能的影响
• 3.2.3 反应配比对Fe/T-ZnO 晶须组成、性能的影响
• 3.3 Fe/T-ZnO 晶须的电磁性能研究
• 3.3.1 Fe/T-ZnO 晶须与混杂体系的电磁性能对比
• 3.3.2 Fe/T-ZnO 晶须的稳定性研究
• 第四章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 附录（Matlab 模拟程序）