磁性纤维电磁波吸收剂研究进展

吸波材料对电磁波的吸收主要依赖于填充于其中的电磁波吸收剂。传统的微米级或亚微米级粉体吸收剂具有生产工艺简单、成本低等优点,但存在容易氧化、复磁导率低等问题。磁性纤维吸收剂具有显著的形状各向异性、电磁性能可调性好,良好的磁导率和磁损耗小等特点,磁性纤维的纳米尺寸带来的纳米尺度效应更是拓宽了磁性纤维吸收剂的发展前景,得到了国内外学者的广泛关注和研究。本文对铁氧体磁性纤维、纳米纤维、磁性非晶纤维这几种电磁波吸收剂的研究进展进行了分析,并对它们各自的特点及发展现状作了较为详尽的评述。并提出:纤维状吸波材料相比于粉体吸波材料更轻、吸波性能更强,更加符合高效吸收剂的要求;单一材料的电磁波吸收剂往往不能兼顾吸波频带宽和吸波性能好的优点。因此,磁性纤维吸收剂将向着低维化、多元复合的方向发展,并且复合的材料也将变得多元化,向着可持续方向发展。这为磁性纤维吸收剂的下一步研究提供了重要参考。

吸收剂含量对电磁吸收喷墨油墨印刷适性的影响

目的制备性能优异的电磁吸收喷墨油墨,研究电磁吸收剂含量对油墨印刷适性的影响。方法测试吸收剂含量不同时的电磁吸收油墨的粒径、表面张力、粘度、光固化速度,研究电磁吸收剂含量的变化对电磁吸收喷墨油墨印刷适性的影响规律,获得最合适的电磁吸收剂用量。结果当吸收剂质量分数为0.025%,0.05%或0.1%时,油墨粒径在200~300 nm范围内呈现正态分布;当吸收剂质量分数为0.2%时,大部分油墨的粒径超过500 nm,分散性相对较差。随着电磁吸收剂质量分数的增加,油墨表面张力和粘度均呈下降趋势。当吸收剂质量分数为0.025%和0.05%时,油墨表面张力分别为25.76,25.94 m N/m,油墨粘度分别为0.1354,0.1083 Pa·s,均与喷墨3D打印机专用树脂表面张力和粘度接近。此外,该2种油墨光固化过程中的相对反应速率与3D打印机专用树脂也较接近。结论经综合考虑,当吸收剂质量分数为0.05%时的油墨印刷适性和固化速度最佳。

Fe_4N电磁波吸收剂的合成及其吸波性能的研究

使用氢气还原氮化法 ,以针状γ -Fe2 O3 为原料在不同温度下制备了Fe4 N吸收剂 ,研究了氮化温度对吸收剂形态的影响 ,并对Fe4 N吸收剂 +环氧树脂 +固化剂组成的吸波材料进行了电磁参数与吸波性能的测试。在 5 40℃制备的Fe4 N吸收剂可以实现较高的吸收剂体积分数 ,从而可以实现高的磁导率值 ,通过合理的设计 ,由该材料制备的 2mm厚的吸波材料在 3GHz反射率低于 - 18dB。

纳米相电磁波吸收剂的研究现状与趋势

讨论了纳米相电磁波吸收剂的结构特点及吸波机理,评述了纳米相电磁波吸收剂的研究及发展情况,并指出了纳米相电磁波吸收剂的发展趋势。

纳米磁性金属电磁波吸收剂

分析了纳米磁性金属电磁波吸收剂的吸波原理,综述了纳米磁性金属电磁波吸收材料如零维磁性纳米颗粒、一维磁性金属纳米线、二维磁性薄膜、二维片状磁性金属颗粒的国内外研究进展情况,并对未来的研究方向提出见解。

浸渍法制备磁性木材的磁性和电磁波吸收性能

研究了通过浸渍法制得的磁性木材产物不同部位对产物中磁性物质的分布、磁性和电磁波吸收性能的影响。利用金属盐离子尺寸小、在木材中渗透性优于纳米颗粒的特点,将经过预处理的木材先后浸渍于三价铁和二价铁的混合溶液以及氨水溶液中,通过化学共沉淀的方法在木材中原位制备Fe_3O_4纳米颗粒,从而得到磁性木材。对样品成分和结构进行红外光谱和X射线衍射光谱分析;将环境扫描电子显微镜与EDS mapping模式联用研究样品中磁性颗粒的分布;使用振动样品磁强计对所得样品的磁性进行了测量;并使用网络矢量分析仪对杨木试样的电磁波吸收能力进行了测试。铁盐浸渍液中Fe^(3+)和Fe^(2+)的物质的量之比为2∶1,氨水质量分数为25%,浸渍液通过导管传输和纹孔渗透两种方式进入木材内部,最终生成磁性颗粒。磁性颗粒的粒径在13 nm左右,磁性木材不同部位的铁含量按照角、边和中心的顺序依次递减,角部位的磁性强度最高,为24.75 emu/g,而中心部位仅为1.64 emu/g。同时,不同部位的磁矫顽力均较大,分别为137.60(中心),28.15(边)和10.11 Oe(角),表明制得的磁性木材改变了原来磁性颗粒(Fe_3O_4)的软磁性特征,为硬磁材料。此外,它们在5.0 GHz处的电磁波吸波强度分别为-0.63(中心),-3.93(边)和-17.12 d B(角)。采用铁盐与氨水逐步浸渍和原位共沉淀的方法可以成功制备磁性木材。在固定的浸渍液配比浓度和铁盐浸渍时间下,磁性木材内部不同部位所含磁性颗粒的量按中心、边和角的顺序逐渐增加,分布更加均匀,相应的磁性逐渐增强。同时,制得的磁性木材为硬磁材料,但从磁性木材的中心部位到边和角部位呈现出向软磁材料转变的趋势。而制得的磁性木材不同部位电磁波吸收性能按中心、边和角的顺序逐渐增强。铁盐浸渍6 d得到的3 mm厚磁性木材的角部位电磁波吸收能力最强,且对5.0 GHz波段的电磁波吸收性能满足吸波材料的要求。

热处理温度对有序介孔碳微结构和电磁屏蔽性能的影响(英文)

通过模板法制备了有序介孔碳(OMC),研究了有序介孔碳粉体在8.2～12.4GHz(X波段)范围内作为轻质电磁波吸收剂的电磁屏蔽性能。在氮气保护的条件下对OMC粉体分别在1400、1600和1800℃进行2h热处理。研究了热处理前后OMC微结构的变化,并测试了所得OMC粉体的介电常数。在1400℃下热处理所得OMC粉体试样的损耗正切(tanδ)高达3.1,远远高于未进行热处理的OMC试样的。通过将总的屏蔽效能分解为吸收和反射两部分,研究了OMC试样的电磁屏蔽效能。于1400℃和1600℃热处理后,OMC得到最高的电磁屏蔽效能其屏蔽机制以吸收为主,表明OMC具有作为微波吸收剂的潜力。

宽带电磁波吸波涂料及电磁兼容材料

宽带电磁波吸波涂料及电磁兼容材料属国内领先、国际先进。电磁波吸收剂已系列化，并具有小批量生产能力。利用吸收剂研制的涂料具有吸收频带宽、吸收率大、涂层薄、环境温度性好等特点，在信息安全、电磁兼容具有广泛应用前景。

河北科技大学科研成果展示

项目名称：电磁参数匹配的铁纤维多层机织物结构设计及其吸波机理的研究 项目简介：项目以铁纤维为电磁波吸收剂，选择适配纺织工艺，研究铁纤维织物在电磁波传递过程中的吸波机理，设计开发“吸收率高、频带宽、重量轻、厚度薄”的柔性电磁波吸收材料。并对其展开结构、性能及作用机理的研究。

螺旋纳米碳纤维的制备

螺旋形碳纤维不仅具有普通平直炭纤维的低密度、高比强度、耐热性、电热传导性、化学稳定性等优异性能，还具有不同手性的特殊螺旋结构（手性材料的最大特点是具有电磁场的交叉极化性能），从而使其有可能在储能材料、催化剂胆体、微电子器件、微弹簧尤其是电磁波吸收剂等诸多领域得到应用。