Preparation and microwave absorption properties of FeNi/graphite nanocomposites

FeNi/graphite nanocomposites were prepared by reducing FeCl3-NiCl2-GICs in H2. The elemental composition,structure,magnetic and microwave absorption of FeNi/graphite nanocomposites were investigated using X-ray diffraction,energy dispersive spectra,hysteresis loop and electromagnetic parameter analysis. The results show that with the increase of the reduced temperature,the number and size of particles of FeNi increases,and the FeNi /graphite nanocomposites changes to soft magnetism. FeNi /graphite nanocomposites bear microwave absorption properties. With the increase of the thickness of the sample,the matching frequency tends to shift to the low frequency region,and theoretical reflection loss becomes less at the matching frequency. Microwave absorption property in the low frequency region of FeNi/graphite nanocomposites prepared at 600 ℃(FeNi/C600) is the best. When the thickness is 2 mm,the maximum theoretical reflection loss of FeNi/C600 is-4.3 dB and the matching frequency is 3.5 GHz.

还原温度对纳米Fe／石墨复合材料结构及微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使金属Fe^(3+)吸附到氧化石墨层间,再通过H_2还原制备了不同还原温度下的纳米Fe/石墨复合材料。采用元素分析、TEM、XRD、磁滞回线及电磁参数测定等手段系统考察了还原温度对纳米Fe/石墨复合材料的分子组成、晶体结构、磁学性能及微波吸收性能的影响。结果表明:纳米Fe/石墨复合材料的密度约2.4g/cm^3;纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO300、FeGO600和FeGO900的最大反射损耗量分别为-6.2dB、-8.9dB和-3.2dB。当厚度为1mm时,FeGO600的反射损耗大于-6dB的频段范围为11～18GHz,而FeGO600和FeGO900的最大反射损耗仍低于-6dB,因此FeGO600的微波吸波效果最好,600℃为制备纳米Fe/石墨复合吸波材料的最佳还原温度。

Fe-Ni/C复合纳米纤维的原位制备与微波吸收性能

采用静电纺丝技术结合稳定化和碳化处理原位制备了Fe—Ni／C复合纳米纤维，其平均直径约为215nm，所生成的Fe—Ni合金纳米颗粒较均匀地分布在碳基纳米纤维的内部和表面，且被石墨化碳层所包覆．以Fe·Ni／C复合纳米纤维为吸收剂、硅橡胶为基质制备成吸波涂层，研究了碳化温度对电磁特性和微波吸收性能的影响．结果表明，涂层厚度为1．2～2．0mm、Fe—Ni／C复合纳米纤维质量分数为5％的吸波涂层表现出优良的微波吸收性能，在7．4～18GHz频率范围内的反射损耗均低于-20dB；随着复合纳米纤维的碳化温度由800℃升高到1200℃，由于阻抗匹配特性的改善，吸波涂层的微波吸收能力逐步加强，其最小反射损耗由-22．6dB降低到-63．0dB．

配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使Fe3+吸附到氧化石墨层间,再通过还原法制备了纳米Fe/石墨复合材料。采用元素分析、电磁参数测定等手段系统考察了硝酸铁与氧化石墨的配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料分子组成和微波吸收性能的影响。结果表明,纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO31H600的最大反射损耗为-6dB,而FeGO21H600的最大反射损耗达到了-9dB,故FeGO21H600的微波吸收效果最好;当厚度为1mm时,FeGO21600反射损耗大于6dB的频段范围为14～18GHz,而FeGO21H600反射损耗大于6dB的频段范围为11～18GHz,比FeGO21600低且宽,故FeGO21H600的微波吸收效果比FeGO21600的好。

退火对Fe/Al_2O_3纳米复合物微波吸收性能的影响

采用球磨法制备Fe/Al2O3纳米复合物,并在氩气保护下退火,研究了退火对Fe/Al2O3纳米复合物的微观结构、磁性和微波吸收性能的影响。结果表明,退火使样品的晶粒尺寸增大,缺陷减少,微观应力得到释放;同时,退火使Al2O3的缺陷发光峰强度明显减弱,398 nm和484 nm处的发光峰发生蓝移。厚度为7.7 mm的球磨样品,其反射损耗在15.5 GHz频率处达到最大值-11.4 dB。退火使样品的介电损耗和磁损耗均增大,电磁波吸收性能明显提高,厚度为6.4 mm时反射损耗在17 GHz频率处达到最大值-35.5 dB。

纳米铁钴合金/石墨复合材料的微波吸收性能研究

利用氧化石墨的吸附性能将Fe3＋和Co2＋吸附到氧化石墨层间制备出Fe3＋Co2＋/氧化石墨复合物,再通过氢气还原制备出纳米铁钴合金/石墨复合材料,采用XRD和SEM以及磁滞回线测试等手段对其晶体结构、微观形貌以及磁学性能进行表征,探讨了 FeCo 合金含量对其微波吸收性能的影响。结果表明：所制备的产物为石墨和纳米FeCo合金颗粒组成的二元复合材料,FeCo合金分散在石墨表面和层间,粒径为30-150 nm。纳米铁钴合金/石墨复合材料是典型的软磁性材料,饱和磁化强度随 FeCo 合金含量的减小而降低。随着 FeCo 合金含量的减少,纳米FeCo/石墨复合材料的介电损耗逐渐增加,磁损耗逐渐减小。FeCo合金含量适当时,介电损耗和磁损耗的协同作用使复合材料具有较好的微波吸收性能。

Ni/石墨纳米复合材料的制备及微波吸收性能研究

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使Ni2+吸附到氧化石墨层间,再通过H2还原制备了不同还原温度下的Ni/石墨纳米复合材料。采用SEM、XRD、磁滞回线及电磁参数测定等手段考察了Ni/石墨纳米复合材料的组成、晶体结构、磁学性能及微波吸收性能与还原温度的关系。结果表明:Ni/石墨纳米复合材料主要由分布在石墨层间或附着在石墨片层表面的纳米Ni颗粒构成,纳米Ni颗粒的粒径随还原温度的升高而增大。Ni/石墨纳米复合材料的密度在2.99～4.26g/cm3之间,磁滞回线的面积和剩磁都较小,是一种典型的轻质软磁性材料。随着试样厚度的增加,吸收频段向低频方向移动,匹配频率处的理论反射损耗量呈下降的趋势。当厚度为1.5mm时,300℃下还原的Ni/石墨纳米复合材料的微波吸波效果最好,反射损耗量达-17.5dB,反射损耗量低于-5dB的频段范围为8.5～14.5GHz,频宽达6GHz。

铁纳米线阵列组织结构对其吸波性能的影响

利用阳极氧化铝膜模板组装磁性铁纳米线阵列,具有优异的宽频微波吸收性能。制备不同组织结构的铁纳米线阵列,通过数码相机、场发射扫描电镜及微波吸收测试等手段,分析研究了铁纳米线阵列组织结构对其吸波性能的影响。结果表明:对铝基板进行表面喷砂处理,可以获得取向各异的金属铁纳米线,纳米线垂直于氧化膜表面生长;铁纳米线的取向各异使得其微波吸收性能有很大改善;在4～18GHz频带范围内微波吸收率提高,且吸波频带展宽。

Ni(NO_3)_2浓度对Ni/还原氧化石墨微观结构及微波吸收性能的影响

以Ni(NO_3)_2为Ni源,利用液相浸渍法在氧化石墨层间吸附Ni^(2+),通过H2热还原制备出Ni/还原氧化石墨纳米复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及网络矢量分析仪等对样品的结构及性能进行分析和表征,研究了Ni(NO_3)_2浓度对材料微观形貌及电磁性能的影响。结果表明,所制备材料为纳米级Ni颗粒与RGO的复合体,具有优良的微波吸收性能;当Ni(NO_3)_2浓度为1.5 mol/L时,材料电磁吸收性能最佳,在2~18 GHz频率范围内,材料厚度为2 mm时,反射损耗(RL)小于–5 d B的频率范围可达9 GHz,RLmax可达–40 d B。