主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
宽带-轻质Fe基吸波材料的可控制备与电磁特性研究
小类:
能源化工
简介:
本项目组提出以铁、碳纳米管、膨胀石墨等为原料分别建立片状铁、铁/碳纳米管、铁/膨胀石墨的高能球磨、共混复合、插层复合等技术。探索形成铁基吸波材料的微观过程与控制技术;揭示铁基吸波材料的组成、结构对其静磁、电导率、微波电磁等性能的影响规律,阐明铁基吸波材料与外加磁场和微波电磁场的相互作用机制。从而为进一步用它们制备“薄、轻、宽、强”的吸波涂层材料提供理论基础。
详细介绍:
近年来,各种电子设备、家用电器、通讯设施的广泛使用使电磁波污染日益严重。为了减小透射和反射电磁波对环境的危害,开发反射-吸收型(特别是低反射、高吸收型)的新型电磁波吸收与屏蔽材料在目前尤为重要。考虑到从纳米尺度上设计和控制铁基吸波材料的组成和结构有可能赋予其特殊的电、磁功能,解决当前微波吸波材料存在成分和形貌单一、密度大、抗腐蚀性能差、成本高等问题,实现“薄、轻、宽、强”的吸波涂...(查看更多)

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  • 宽带-轻质Fe基吸波材料的可控制备与电磁特性研究

作品专业信息

撰写目的和基本思路

减小电磁波的危害,开发反射-吸收型的新型电磁波吸收与屏蔽材料在目前尤为重要。羰基铁具有比饱和磁化强度高、成本低等优点成为吸波材料的主流,但密度大、有效频带较窄、频散特性和化学稳定性差等缺点使其难以满足“薄、轻、宽、强”吸波涂层材料的高要求。本项目组采用高能球磨、共混复合、插层复合等技术,改变吸收剂的结构、形貌、组成来调制传统羰基铁粉吸波剂的电和磁特性,制备“薄、轻、宽、强”的吸波涂层材料

科学性、先进性及独特之处

建立高磁导率片状铁粒子高能球磨法制备技术和吸收机制。提出一种宽带-轻质复合微波吸收材料制备的简易方法。即在降低羰基铁粉的填充分数(或面密度)的条件下,将少量轻质、高介电常数的碳纳米管与高磁损耗的羰基铁共混,获得吸波性能优异的碳纳米管/羰基铁粉复合吸收剂。对插层结构进行了电路模拟,并阐明了其作用机制。同时系统地研究插层剂对插层复合物的电磁特性的影响规律。提出的吸附-还原法克服周期长等缺点。

应用价值和现实意义

所获的Fe基吸收剂是一种吸收强、厚度薄、质量轻、成本低的微波吸收材料。它有望以涂料、贴片或织物等形式应用在服饰、建筑内外墙、其它电子设备以及军用设施,能吸收和反射电子设备、家用电器和通讯设备等释放的电磁波,保护人体免受电磁波的伤害、防止电磁干扰和信息泄露。这为浙江省材料产业的可持续发展和城市居民的身体健康提供有力的保证,符合浙江省“十二五”科技发展计划。

学术论文摘要

考虑到从纳米尺度上设计和控制铁基吸波材料的组成和结构有可能赋予其特殊的电、磁功能,解决当前微波吸波材料存在成分和形貌单一、密度大、抗腐蚀性能差、成本高等问题,实现“薄、轻、宽、强”的吸波涂层材料的高要求。为此,本项目组提出以铁、碳纳米管、膨胀石墨等为原料分别建立片状铁、铁/碳纳米管、铁/膨胀石墨的高能球磨、共混复合、插层复合等技术。探索形成铁基吸波材料的微观过程与控制技术;揭示铁...(查看更多)

获奖情况

论文在《Journal of Alloys and Compound》(SCI 三区IF=2.135)、《Journal of Materials Research》(SCI 二区Top IF=1.743)、《SCIENCE CHINA Technological Sciences》、《中国科学E》、《中国科学B》、《功能材料》上发表。 获浙江师范大学第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。

鉴定结果

同意

参考文献

[1] G.X. Tong, J.G. Guan, Z.D. Xiao, F.Z. Mou, W. Wang, G.Q. Yan, In Situ Generated H2 Bubble-Engaged Assembly: A One-step Approach for Shape-controlled Growth of Fe nanostructures. Chem. Mat...(查看更多)

同类课题研究水平概述

传统的羰基铁粉吸波剂由于密度大、介电常数低难以满足“薄、轻、宽、强”吸波涂层材料的要求。为此,人们先后采用涂层的结构设计和吸波剂的复合等多种技术来改进传统的羰基铁粉吸波剂的性能。与单层吸波涂层相比,具有特殊结构的多层吸波涂层可大大提高吸波性能,但复杂的涂层结构导致成本高、施工性差。而通过吸波剂的复合来调节其微波电磁参数更易于获得吸波性能优良、施工性好的吸波涂层。大量的研究表明,组...(查看更多)
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