一、包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)(论文文献综述)
朱垚旭[1](2021)在《宏量制备的磁性金属纳米粉体在吸波材料中的应用》文中研究表明金属铁及其氧化物的纳米级材料,由于它们在吸波领域中所体现的出色性能,受到军工、医疗以及民用通信等多方面的关注,进而被广泛应用。目前,许多文献中所报道的磁性金属及其氧化物的复合吸波材料,存在以下缺陷:低频吸波性能较差、吸波带宽窄、材料密度大等,难以满足当下对新型吸波材料轻质、密度低、低频强吸收、吸波频段宽以及适应复杂应用环境的应用需求。为满足如今对新型吸波材料的要求,该论文基于高能离子束蒸发法(HEIB)制备得到的高质量磁性金属及其氧化物纳米粉体为前提,将磁性金属及其氧化物纳米粉体应用于纳米吸波材料中,研究和讨论其吸波性能与机理为中心。将制备与应用相结合,机理和性能相互促进。本论文以铁、镍两种金属纳米粉体为主,并将其应用于吸波材料中研究材料的吸波性能和机理,研究内容与结果主要有:(1)氮掺杂膨胀石墨/铁纳米吸波材料的制备及其吸波机理的研究:采用简单热处理的方法以尿素为氮源,将氮元素掺杂进入膨胀石墨改变其介电性能,以达到满足匹配阻抗的目的。随后通过水热法成功地将氮掺杂膨胀石墨与铁纳米粉复合,得到对电磁波的衰减性能优异的吸波材料。扫描电镜结果显示复合物呈现类似于三明治的结构,这样的多层结构会带来特殊的几何效应,有利于入射电磁微波在材料内部实现多级反射。在同轴测试中样品和石蜡质量比为1:9的前提下,发现在膨胀石墨中掺杂的氮元素能够有效调节其复介电常数,并由于铁纳米颗粒和膨胀石墨减的局域表面等离子体共振、石墨材料的频率色散行为、材料自身的几何效应等共同作用下使得氮掺杂膨胀石墨/铁纳米颗粒在C波段取得了优异的吸波性能的同时还具有宽频吸波(≤-20 d B)的能力。我们还发现通过改变样品中铁纳米颗粒的添加量,可以实现对2~18GHz会范围内各波段的电磁微波的有效吸收。可以看出氮掺杂膨胀石墨/铁纳米颗粒满足目前对新型吸波材料强、宽、轻的要求。(2)氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍纳米吸波材料的制备及微波吸收性能研究:以三聚氰胺泡沫为基础模板,将氧化石墨烯加入其中并通过模板牺牲法将二维结构的氧化石墨烯泡薄片转化为具有三维蜂窝结构的还原氧化石墨烯泡沫。将理化固化法制备出分散性良好的核壳结构纳米镍粉和尿素加入去离子水配成悬浮液,逐滴滴加到还原氧化石墨烯泡沫中,通过热处理制备出具有三维结构的氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍纳米吸波材料。借助MATLAB软件,通过理论计算研究了几何效应对材料微波吸收性能的影响。在介电损耗、磁损耗、阻抗匹配和几何效应的共同作用下氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍纳米吸波材料在测试波段内表现出优异的微波吸收性能。在通过MALAB软件计算得到MNr GO/Ni的最佳反射损耗值在匹配频率(3.2和3.43 GHz)和匹配厚度(均为5.5 mm)分别达到-73.79 d B和-34.44 d B。在区间4.06~10.64 GHz内,MNr GO/Ni的最大有效吸收带宽值(RL<-10.0 d B)达到了5.1 GHz,远超于报道过的很多同类型吸波剂。
张玲[2](2021)在《基于表面改性的柔性印刷传感器的制备与性能研究》文中指出皮肤接口的可穿戴电子产品能够在预防性疾病的监测、医疗诊断以及医疗方法选择方面具有促进作用,近几年得到广泛的关注。这些生物集成设备在实际应用方面取决于人体传感器与无线传输模块的无缝集成。多功能人体传感器可以精确、连续地监测人体的健康状况,而无线传输模块则可以无线地为传感器供电,并将传感器产生的数据传输到云端,供医护人员使用。作为这类集成系统的一个有前途的发展方向,柔性区域传感器网络包括用于生理信号监测的人体传感器和用于信号调节/读出和无线传输的柔性印刷电路板(FPCB)。柔性区域传感器网络的实现目前依赖于各种复杂的制造方法,从平版印刷和转移印刷再到直接印刷。然而,缺乏一种简单而通用的方法来制造与柔性区域传感器网络相关的所有模块。本文首先介绍了利用紫外激光打标机对纸张表面进行机械改性,将银纳米颗粒墨水在纸上的烧结温度降低到60℃,显着提高柔性电路的力学性能和电学性能,例如经历10000次折叠展开后,烧结图案依旧具有稳定的导电性。基于对上述方法的原理研究中,本文又提出了一种简单但普遍适用的制造技术,该方法使用新型的烧结辅助层来实现各种金属油墨的直接印刷和室温烧结,用于构建基于纸张/织物的柔性电子电路和人体传感器。由聚乙烯醇(PVA)胶水和功能性纳米添加剂(例如Ti O2或Ca CO3等)组成的烧结辅助层降低了各种基底的表面粗糙度,允许印刷超薄金属图案层,提高了抗弯曲和折叠的机电性能。更重要的是,使用该烧结辅助层显着降低了金属纳米粒子的烧结温度,从而能够在纸/织物形成FPCB或直接在人体皮肤上直接打印传感器。利用上述技术,本文搭建了一个由可伸展的传感器组成的人体传感器网络(body NET)系统,该系统可用于收集人体生理和运动信号,这些信号将由附着在纺织品上的读出电路进行无线操作。物理分离的可伸缩传感器和读出电路通过无源射频识别(RFID)技术进行通信。可拉伸传感器标签是通过在弹性基板上印刷可拉伸的材料制成的,并且完全不含刚性硅片和电池,以避免产生潜在的应力集中区域,以便于提高系统的可靠性。以上工作遇到的主要技术挑战是如何处理应变引起的传感器天线电感和电阻的变化,这些变化会影响读出效果。本文采用了一种非传统的失谐RFID标签设计来解决这一问题,并通过仿真和实验验证了其适用性。即使在皮肤上的传感器被拉伸到50%的应变,本文的设计也能够使body NET系统保持完整的功能。本文的body NET系统通过蓝牙连接传感器节点和电脑,可以连续、实时、准确地监测人的身体运动。该平台为分析相关的人类活动和生理信号提供了强有力的工具,并有可能用于实时生理研究。
陈政伟,范晓孟,黄小萧,贾德昌,李均,邵刚,邵长伟,王海龙,殷小玮,杨治华,张西军,张锐,赵彪,周延春,周忠祥[3](2020)在《高温吸波陶瓷材料研究进展》文中研究指明高温陶瓷吸波材料具有低密度、耐高温、强吸收等优点,已成为解决电磁污染以及军事隐身技术的关键候选材料。如何优化最小反射系数、拓宽有效吸波频宽和提高高温稳定性是发展高温陶瓷吸波材料的关键。本文针对高温吸波和电磁屏蔽对陶瓷吸波材料的需求,阐述了陶瓷吸波材料的基本原理,重点以电磁损耗机理为出发点,对现有陶瓷吸波材料体系、新型吸波材料及其吸波特性测试方法进行了全面的分析,并结合国内外研究进展对陶瓷吸波材料提出了今后的发展方向。
李雪琪[4](2020)在《碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究》文中指出随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益增加。坡莫合金作为重要的软磁材料,在众多领域有着广泛的应用,但是纳米坡莫合金在空气当中无法稳定存在,限制了其应用范围。科学家们提出了用碳层包覆解决该问题的方法,碳包覆纳米坡莫合金结合了碳包覆金属纳米材料与合金材料的优点,有着区别于传统材料的巨大优势。用来制备碳包覆纳米金属材料的方法有很多,其中较为典型的有:高压电弧放电法(Arc)、化学气相沉积法(CVD)、热解法等。上述方法在碳包覆纳米材料的合成、研究方面取得了巨大的成就,但是这些方法普遍存在耗能高、仪器设备价值昂贵、无法连续合成、副产物难以分离、经济性差等问题,工业化生产前景较差,限制了碳包覆材料的实际应用。爆轰法作为一种合成方法,已经广泛用于纳米材料的合成,其中爆轰法合成纳米金刚石已经成功实现工业化生产,爆轰法具有反应速度快、耗能低、工艺参数简单、可大规模生产、经济性好的优点。本文分别利用炸药爆轰法与气相爆轰法进行了碳包覆纳米坡莫合金制备研究,从实验分析、性能检测、理论计算等多方面对炸药爆轰法和气相爆轰法合成碳包覆纳米合金材料进行了研究和讨论。采用现代化检验测试手段X-射线衍射仪(XRD)、具有EDS能谱的透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱仪(Raman)等,对材料的微观形貌及物相组成进行了表征研究;采用了震动样品磁强计(VSM)、矢量网格分析仪等对爆轰产物的软磁性能和吸波性能进行了研究。对炸药和气相爆轰合成分别利用数值模拟计算其爆轰参数,并利用高速摄影验证了计算的准确性;进而结合合金相图深入探讨了爆轰法合成碳包覆纳米合金材料的合成机理。主要取得以下成果:1)使用廉价易得的硝酸盐类作为金属的核心供体,分别采用乙醇和萘作为碳源,调整自制炸药成分,在炸药爆轰的驱动下,在爆轰压力容器中成功合成了成分均匀、核壳结构完整的碳包覆纳米坡莫合金。对所合成样品的研究表明,在炸药爆轰产物中出现少量的由碰撞导致的颗粒团聚与长大现象;纳米粒子金属核心的直径随着镍元素含量的增加而增大,碳壳层的厚度正比于前驱体中碳元素的含量。碳包覆纳米坡莫合金在室温下具有良好的超顺磁性,并且具有优良的电磁波吸收效应;碳层的包覆使纳米坡莫合金更易于表面改性,便于与高聚物均匀混合,是良好的电磁波吸收涂层材料。2)对于炸药爆轰合成,采用BKW状态方程与吉布斯最小自由能原理相结合,并且耦合合成产物的固体方程,根据爆轰的ZND模型,实现了对碳包覆纳米材料炸药爆轰合成参数的数值计算。以爆轰合成参数的计算结果为依据,结合碳金属二元合金相图对爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的机理进行了探讨。纳米坡莫合金的包覆层中的完整石墨层,一部分是来源于爆轰波后生成的活性炭簇,在铁、镍元素的催化下形成的;另一部分则源自于金属内部析出,即降温降压时金属溶碳量下降,会析出的高度石墨化的碳层;非球型的碳包纳米合金粒子来源于合金进入固相后的粒子碰撞聚合,来不及生长成为等轴晶粒而遗留下的。3)采用预加温汽化金属有机物的方式,分别利用氢氧爆源与乙炔氧爆源在气相爆轰管中成功合成出超细碳包覆纳米坡莫合金、碳包覆纳米超坡莫合金、碳包覆纳米铜铁合金。合成产物整体形貌相似,具有紧密的核壳结构,粒径为10nm左右,粒径分布均匀,为鲜有局部团聚现象的超细纳米颗粒。铜铁合金在铁原子占比30%时即出现完整的石墨包覆层;对碳包覆铁镍钼三元超坡莫合金的实验表明,Mo元素以稳定碳化物形式存在,不利于改善软磁性能,说明合成碳包覆超坡莫合金时应选用Cu掺杂。4)针对气相爆轰合成的参数计算的特殊问题,推导出混合有固体颗粒物的理想气体状态方程,并考虑初始压力、温度对爆轰参数的影响,以C-J爆轰理论建立气相爆轰合成理论模型并编程计算,并以高速摄影实验测量爆速进行了验证。对于文中气相爆轰实验工况进行爆轰参数的计算表明,爆轰合成温度在铁的沸点(2750℃)以上碳沸点(4827℃)以下。与固相炸药爆轰合成相比较,由于爆轰合成时金属处于气态并且空间含量很低,所以更易于形成超细纳米粒子。
焦月[5](2020)在《磁控溅射构筑生物质基新型储能和电磁屏蔽材料研究》文中研究指明农林生物质资源是自然界中取之不尽、用之不竭的天然绿色资源。以农林生物质资源为原料,通过拆解和重组可以得到具有大比表面积和高反应活性的一维纳米纤丝、二维纳米薄膜和三维凝胶等材料。这些生物质材料可以作为基质与微纳米功能单元复合,从而发展绿色新型的生物质基功能材料。这些生物质基质不仅赋予了复合材料环保性、柔性和亲水性等优势,还能作为微型反应腔诱导微纳米功能单元的沉积并抑制微纳米物质的团聚。已有研究表明,在生物质基功能材料的制备过程中,微纳米功能单元的纯度、尺寸和形貌以及与生物质基质之间的界面结合效果对复合材料的关键性能具有重要影响。因此,发展新型的制备策略以实现生物质基复合材料中活性功能单元的尺寸、形貌等关键性质的精准控制以及多元组分之间界面的高效融合具有重要意义。基于此,本论文引入高精度的磁控溅射法并结合循环伏安电氧化法等后处理技术,在纤维素纤维、纤维素纸和纤维素多孔碳等多种生物质基质上生长形貌和尺寸精准可控的微纳米活性材料,实现了高性能的生物质基电化学储能材料和电磁屏蔽材料的创制,拓展了生物质资源的高值化利用途径。本论文主要研究内容和研究结果为以下几个部分:(1)采用磁控溅射-电化学氧化结合法复刻自然界中的“土壤-山体-植被”系统,在微纳米尺度上得到了结构、功能相似的“纤维素纤维-金属Co-Co(OH)2”三元复合体系。利用这三种组分的独特优势(即纤维素纤维的电解质离子存储能力、金属Co提供“电子传输高速公路”以及类蜂巢状Co(OH)2具有高电化学响应性和应力传递特性),这种自然启发的复合材料所组装的超级电容器的能量密度可达166μWhcm-2;同时,在大电流密度下经过10000次连续充放电测试,其比电容仅损失8.4%。机理分析发现,在电化学反应过程中,由于Co(OH)2与其氧化物CoOOH具有相似的层状结构,避免了在相转变过程中活性成分发生剧烈的结构变化,从而促进了循环寿命的提高。(2)采用磁控溅射法和循环伏安电氧化法两个快速简单的过程,制备了三维柔性纤维框架支撑的森林状Cu2O/Cu阵列结构。这种三元复合材料可以作为一种柔性的自支撑电极,在三电极体系下呈现出915 F g-1的高质量比电容和优异的循环性能及倍率特性。该复合材料多元组分间的协同作用和森林状多尺度阵列结构提供大量的电化学反应活性位点是获得优异的电化学性能的关键。通过在纤维框架的两个面上同时生长Cu2O/Cu阵列,可以构建对称的超级电容器器件。该器件具有较高的比电容(409Fg-1)和能量密度(24.0Whkg-1)以及出色的循环稳定性(1 0000次循环后电容保持率达90.2%)。(3)采用磁控溅射-煅烧结合法制备具有层状结构的V2O5纳米板,随后采用球磨法将纤维素衍生的介孔碳网络与V2O5均匀复合。这种介孔碳网络包覆的V2O5纳米板可用作新型的超级电容器阴极材料,在电流密度为0.2mAcm-2时,具有786mF cm-2的高面积比电容,且经过5000次循环后仍具有良好的循环稳定性(电容保持率达89.5%)。当电流密度从0.2mA cm-2增大到5 mA cm-2时,电容仅衰减18%。利用该阴极与介孔碳网络阳极组装成的非对称超级电容器也具有优异的电化学性能,包括宽工作电势范围(0-1.6 V)、高能量密度(72.2μWh cm-2)和较长的循环寿命。(4)以棉纤维织物为原材料,首先经热解生成导电疏水的碳纤维,随后通过磁控溅射法将纳米铜沉积在碳纤维的表面,最终形成具有核壳结构的纳米铜/碳纤维复合材料。该复合材料具有良好的疏水性(水接触角值可达144°)和强抗菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为92.35%和100%。此外,基于两种组分的纳米尺寸效应和协同效应,纳米铜/碳纤维复合材料也呈现出良好的电磁屏蔽性能,其SEtotal值为29.3 dB。为了研究厚度的影响,纳米铜/碳纤维复合材料的SSE和SSEt的值分别为92 cm3 g-1和4621 dB cm2 g-1。同时,该纳米铜/碳纤维复合材料具有吸附主导的电磁屏蔽机理。(5)基于多维层层组装策略,采用磁控溅射与等离子体增强化学气相沉积这两种高精度方法,创制一种以纤维素衍生的碳纤维为柔性基底、以金属镍纳米颗粒作为导电磁性中间层、以蒲公英状石墨烯作为高导电外层的三明治式柔性自支撑复合材料。这种自下而上设计方法借助微纳米结构特性和组分间的协同效应来增强电磁屏蔽性能。该复合材料在8.2-12.4 GHz频率范围内表现出高电磁屏蔽效率(50.6 dB,“AAAA”级),且其厚度仅有0.65 mm。高导电性、大的非均质界面、石墨烯残留缺陷和基团、金属镍纳米颗粒的均匀分散效果和磁性等特性是该复合材料获得高电磁屏蔽性能的关键。
陈文静[6](2020)在《CF/PMI吸波材料的制备与性能研究》文中认为在现代探测技术和精确制导武器迅速发展的大环境下,吸波材料作为提高导弹、飞行器等武器装备生存能力的关键材料之一,被广泛应用于军事、国防领域。鉴于现代航空、航天复合材料的轻量化、功能化的总体发展趋势,研究集承载和特殊性能于一体的轻质结构型吸波材料已成为各国研究的重要的前沿性课题。本文设计了一种以聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫为基体,镀镍碳纤维(Ni@CF)为吸波功能体的结构型吸波材料,并在模拟计算多层吸波结构的基础上,利用树脂膜熔渗工艺(RFI)制备了泡沫夹芯件结构。具体工作如下:首先使用化学镀在CF表面形成镍层,制备出Ni@CF吸波功能体。研究了不同pH值的化学镀溶液对改性前后CF的微观形貌、表面组成、电磁性能和吸波性能的影响。研究发现,过低的pH(pH=6)会导致镀镍不完整,CF表面大量裸露;过高的pH(pH=12)会使镀液碱性过强而导致自分解,存在CF表面未包覆和Ni堆叠的情况;当pH=10时,CF几乎完全被Ni微粒包覆,同时,电磁测试也反映出Ni@CF(pH=10)具有更优异的电磁性能。其次,利用本体聚合法将Ni@CF吸波功能体与PMI前驱体混合,制备出CF/PMI泡沫吸波复合材料,研究了不同质量分数的Ni@CF吸收剂对复合材料泡孔结构、热学性能、力学性能、电磁性能以及吸波性能的影响。研究发现,添加Ni@CF后,PMI泡沫的各项力学性能尤其是压缩性能显着提高,同时,吸波性能也显着上升;当Ni@CF添加量为2 wt%时,CF/PMI复合材料的力学性能和吸波性能达到最优:拉伸强度达到11.40 MPa、压缩强度达到18.86 MPa、弯曲强度达到17.52 MPa。此外,在厚度为30 mm时,CF/PMI泡沫吸波复合材料的最大反射损耗(RL)可以达到-55.2 d B,在2-18 GHz频段内拥有10.79 GHz的有效吸收频宽,是一种吸波性能非常优异的结构型吸波复合材料。最后,在成功制备CF/PMI泡沫吸波复合材料的基础上,通过遗传学算法优化了多种不同多层结构的吸波复合材料,将实测结果与计算结果进行对比。研究发现,模拟计算结果与实测结果具有良好的匹配性,该算法对多层吸波复合材料在吸波性能的优化具有指导意义。
王惟圣[7](2020)在《玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究》文中研究指明SU-8胶是一种能够以低成本制作高深宽比微结构的负性光刻胶,在非硅MEMS领域有广泛的应用。其中光刻成型的SU-8胶直接作为微结构材料具有多方面优势,但是与无机材料相比,其弹性模量和断裂强度偏低,采用高强度增强相材料复合是这一类材料最为常见的改良方法之一。但是文献报道的有关机械特性改良的研究结果不多,且增强相材料往往会影响其厚胶直接光刻成型能力,因此,开展SU-8胶复合改性技术创新研究对于拓展其在MEMS领域应用具有重要意义。本文的主要研究内容和取得的主要研究成果如下:1.在系统总结SU-8胶复合改性研究现状的基础上,结合本研究团队在SU-8胶应用技术领域的前期积累,提出了采用微细玻璃纤维作为增强相材料复合改性SU-8胶的研究设想,意在开发一种既能够有效提升SU-8胶微结构机械强度、又不会显着影响其厚膜直接光刻成型能力的改性技术,以使其在拥有更优越机械性能的同时,保持低成本制造的属性,更好地满足非硅MEMS器件设计制造要求。2.针对以微细玻璃纤维作为增强相材料的研究思路,首先通过与国内外研究方案的比较论证其新颖性,然后从微细玻璃纤维的材料属性优势论证其先进性,最后从玻璃材料的微加工属性论证其可行性。3.针对微细玻璃纤维增强SU-8胶研究方案,基于有限元分析方法,建立了简化的近似模型,采用ANSYS软件,考虑有限元分析的单胞选择、边界条件和载荷施加方式等因素,完成了玻璃纤维编织网对SU-8胶厚膜材料机械性能强化效果的仿真分析。计算结果显示,玻璃纤维复合能够显着提升SU-8复合材料的机械强度,增强材料比例越高,强化效果越显着,抗拉强度随玻纤含量近乎线性增加,模型分析验证了玻璃纤维复合原理的合理性。此外,还分析了复合材料弹性模量计算结果的误差来源。4.开发建立了旋涂SU-8胶-玻纤网敷贴-前烘-再旋涂SU-8胶的复合前驱体制备操作规程,通过对曝光/显影工艺的反复试验,掌握了玻纤/SU-8复合前驱体光刻成型的工艺参数。提出并开发了裸露玻纤氢氟酸控制刻蚀方法,成功实现了光刻后暴露部分玻璃纤维的选择性刻蚀。两者结合,实现了玻纤/SU-8复合微结构的整体成型,相当于玻纤/SU-8复合材料的直接光刻成型。5.采用玻纤/SU-8复合材料直接光刻成型技术,研制玻纤/SU-8复合材料微拉伸样件。显微观察表明,玻纤网复合SU-8厚胶微结构成型效果良好。利用动态微拉伸测试方法(DMA)对其力学性质进行测试,并与纯SU-8胶样品对比。结果显示,对于SU-8胶厚120μm的单层复合样品,抗拉强度增加约35%,断裂强度增加199%,验证了创新研究设想的合理性和可行性。综上所述,本项研究通过对玻纤/SU-8复合微结构光刻成型技术的系统研究,掌握了复合前驱体制备、厚膜光刻和玻纤网选择性刻蚀等关键技术,实现了通过玻纤复合提升SU-8胶微结构机械强度、同时保持直接成型优势的目标,为SU-8胶微结构改性开辟了新的技术路线。
魏波[8](2020)在《SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究》文中指出在电磁理论飞速发展的大环境下,各种电子元器件的使用为人们的生产、生活带来了极大的便利,但与此同时,电磁辐射与污染带来了新的社会问题。此外,雷达技术的发展让远程导弹、航天飞机等飞行器无所遁形,极大地威胁着武器装备的生存环境。针对上述情况,实现电磁隐身、电磁防护是刻不容缓的关键问题。吸波复合材料是解决电磁问题的有效途径,通过对电磁波能量进行有效的吸收、转化,可以大幅衰减透过的电磁波能量,达到“隐身”的目的。通过将透波基体与高性能吸波剂、高性能增强纤维复合,并进行铺层结构、含量配比、填料掺杂等设计,同时使用新型树脂成型技术,可以制备出在热学、光学、力学等方面具有优异综合性能的结构功能一体化复合材料。以吸波性能为衡量基础,开展对高性能新型吸波剂的研究,并以此作为吸波功能相制备出质量轻、厚度薄、吸收频带宽、吸收能力强的吸波-结构功能一体化复合材料,是世界各国研究的热点。本文以碳化硅(SiC)材料作为研究核心,首先开展了对碳化硅特殊微观结构的制备研究。以酵母菌为模板,通过溶胶-凝胶法和碳热还原法,制备出尺寸均匀、结构完整的具有酵母菌形貌的碳化硅空心球吸波剂。通过与枝状普通碳化硅在电磁、吸波性能方面的对比发现,空心结构不但可以降低材料整体密度,还可以改善阻抗匹配特性,显着增加电磁波的反射、散射效应,同时增强偶极子极化与界面极化,进而拥有十分优异的吸波性能(厚度4.0mm时有效频宽为6.05GHz)。随后,使用化学镀法对碳化硅类吸波剂进行镍/银包覆表面改性。采用氯化镍-次磷酸钠体系对空心碳化硅进行纳米镍镀层的包覆,磁性纳米镍粒子改善了单一介电材料的阻抗匹配,增强了极化弛豫效应,同时引入了磁性介质的铁磁共振效应和涡流效应,使吸波性能显着提高(厚度3.6mm时有效频宽为9.31GHz);采用硝酸银-葡萄糖体系对β碳化硅晶体进行纳米银镀层的包覆,金属银粒子良好的介电特性提高了极化弛豫效应和电导损耗,同时银与碳化硅较大的介电性质差异使Maxwell-Wagner效应显着增强,吸波体匹配厚度大幅降低,使用主盐浓度为1.0g/L的化学镀银液制备出的样品可在低厚度下获得良好的吸波性能(厚度1.6mm时有效频宽为4.99GHz)。最后,通过设计碳化硅晶体/碳化硅纤维的相对含量,使用热压成型工艺制备出环氧树脂/碳化硅/碳化硅纤维(ER/SiC/SiCf)结构功能一体化复合材料,研究了碳化硅填料对复合材料热稳定性、力学性能以及在X波段(8-12GHz)的吸波性能的影响。SiC/SiCf的添加改善了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但是会导致热稳定性下降。在X波段,添加2.5wt%SiC和2.5wt%SiCf的复合材料的吸波性能显着上升(厚度39.5mm时有效频宽为1.6GHz)。
白瑶瑶[9](2019)在《碳纳米材料的吸波及电磁屏蔽性能的研究》文中研究表明随着电子设备的快速发展,吸波和电磁屏蔽材料受到广泛的关注。本文采用逐层抽滤的方法制备了纳米锰粉掺杂碳纳米纸、采用磁控溅射的方法制备了纳米镍沉积碳纳米纸以及采用“共混-超声-模压”的方法制备了石墨烯/橡胶柔性材料,实现有效的吸波和电磁屏蔽性能。本文首先研究了含量为030wt%的纳米锰粉掺杂碳纳米纸的吸波及电磁屏蔽性能。当纳米锰粉的含量为20wt%时的厚度仅为0.1mm,在频率为3.41GHz和3.52GHz处存在两个吸收峰,峰值分别为-13.2dB和-15.6dB,电磁屏蔽性能在8.212.4GHz频率范围内的平均值达到了42dB。其次研究了不同沉积时间的纳米镍沉积碳纳米纸在频率为218GHz包括S波段、C波段、X波段和Ku波段频率范围的电磁屏蔽性能。结果显示沉积时间为60min的纳米镍沉积碳纳米纸的厚度为0.105mm,其平均电磁屏蔽值可以达到42.59dB。在500次循环的弯曲试验后,60min镍沉积碳纳米纸仍能保持94%的电磁屏蔽性能,说明镍沉积碳纳米纸具有优异的力学稳定性。最后制备了石墨烯/橡胶柔性电磁屏蔽材料。当石墨烯的含量为8wt%时,厚度仅为3mm的石墨烯/橡胶材料的电导率可以达到28.3S/m,热导率为0.79W/mK,且断裂伸长率可以到210%。石墨烯含量为8wt%的石墨烯/橡胶材料在X波段(8.212.4GHz)和Ku波段(12.418GHz)的平均电磁屏蔽值为33dB和35dB,相比于现有文献中橡胶基材料的电磁屏蔽值,处于较高水平。石墨烯/橡胶材料具有很好的稳定性和柔韧性,分别在5000次弯曲循环试验和盐雾腐蚀一周其电磁屏蔽性能仍能保持原来的95%和94%。
孟元[10](2018)在《石墨烯、碳纳米管基纳米复合材料的超临界制备及摩擦学性能研究》文中进行了进一步梳理纳米碳材料(石墨烯/碳纳米管)和纳米颗粒材料(软金属以及氧化物)都具有许多特殊性质,在机械润滑领域极具应用前景。这二者所合成的碳基纳米复合材料继承了它们各自的优异性能,通常还具有协同效果,在许多领域中表现出了重大应用价值,但目前其摩擦学应用研究却很少。该类复合材料的合成方法较多,但通常微观结构的规整性和均匀性较差,这极大限制了其宏观性能。本课题的目标是实现碳基纳米复合材料的可控制备、结构优化,研究其摩擦学性能以及摩擦界面的演变,建立相应润滑作用机理。研究内容和主要结论为:(1)采用超临界二氧化碳(ScCO2)辅助化学还原法在碳基材表面原位沉积金属或金属氧化物纳米颗粒,合成了多种碳基纳米复合材料,包括石墨烯基纳米铜、镍、银、金、CuO,以及碳纳米管负载纳米镍、银颗粒。采用X-射线衍射、拉曼光谱、热重分析、X-射线光电子能谱、扫描电镜以及透射电镜分析了复合材料的物相结构、微观形貌和化学成分。研究发现,ScCO2因其特殊的物化性能而显着改善了碳基纳米复合材料的结构,缩减纳米颗粒的尺寸并提高其在碳基材表面的分散性。例如对于石墨烯负载纳米银复合材料(Sc-Ag/GN),传统化学沉积法合成的银纳米颗粒尺寸大且分布宽,不能在石墨烯纳米片层上均匀沉积,有明显团聚现象。引入ScCO2之后,石墨烯纳米层上负载的银纳米颗粒呈规则球状,粒径细小且均一,平均尺寸约2-10nm,高度均匀分散,而且银颗粒负载量也有所增大。(2)表面化学修饰改善了碳基纳米复合材料在润滑油中的分散性,使其长时间存放而不发生沉降现象。修饰后的复合材料作为润滑添加剂可显着改善基础油或成品油的减摩抗磨性和提高其承载能力。同时发现,润滑油摩擦性能的改性效果与碳基纳米复合材料的种类、结构及摩擦测试条件等密切相关,该类复合材料的石墨烯/碳纳米管与负载的纳米颗粒还存在协同减摩抗磨效果。例如,对氧化石墨烯负载纳米镍(Sc-Ni/GO)改性石蜡油,其摩擦系数随负荷或转速呈现“先降低后增大”的变化趋势,磨斑直径则呈线性增加;Sc-Ni/GO的最优添加浓度范围约0.06-0.08wt%,可使摩擦磨损分别降低约32%和42%。碳基纳米复合材料的协同效应源自其特殊复合结构,效应强弱由多尺度结构优化所决定,机械混合作用无法实现此效果。该类纳米复合材料还对润滑油流变性以及弹流润滑油膜有显着影响。例如还原氧化石墨烯负载纳米氧化铜复合材料(CuO/rGO)可使10w40机油的黏性提高近20%,而且通过黏度增加了弹流润滑油膜的厚度。(3)为探讨碳基纳米复合材料协同减摩抗磨机制,对其摩擦副界面进行了系统分析。分析表明,摩擦过程中碳基纳米复合材料先在摩擦表面沉积,形成厚而不连续的物理沉积膜,随着摩擦过程进行,沉积膜渐渐变薄且相对连续,一直到摩擦表面发生摩擦化学反应而形成连续且均匀的摩擦物理化学复合转移膜。转移膜减小了摩擦阻力,降低磨粒磨损或黏着磨损,将摩擦副的对磨转化为转移膜间的对磨,从而起到减摩和抗磨作用。同时,转移膜层降低了摩擦副的表面粗糙度,能在摩擦过程中导出摩擦热,从而改善了润滑油的润滑状态,使润滑状态从混合润滑(干摩擦+边界润滑)转变成良好的边界润滑,进一步起到减摩抗磨作用。
二、包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)(论文提纲范文)
(1)宏量制备的磁性金属纳米粉体在吸波材料中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 吸波材料概述 |
1.2.1 吸波材料的定义及分类 |
1.2.2 吸波材料的电磁波吸收理论及设计原理 |
1.2.3 纳米吸波材料国内外的研究现状 |
1.3 磁性金属纳米颗粒在碳基吸波材料中的应用 |
1.4 本论文主要研究内容 |
第二章 氮掺杂膨胀石墨/铁纳米吸波材料的制备与微波性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 纳米铁粉的制备 |
2.3.2 破碎膨胀石墨(BEG)的制备 |
2.3.3 氮掺杂膨胀石墨/铁纳米材料的制备 |
2.4 氮掺杂膨胀石墨/铁复合吸波材料的表征 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 氮掺杂膨胀石墨/铁复合吸波材料的相结构和形貌分析 |
2.5.2 氮掺杂膨胀石墨/铁复合吸波材料的元素分析 |
2.5.3 氮掺杂膨胀石墨/铁复合吸波材料的拉曼光谱和静态磁学性能分析 |
2.5.4 氮掺杂膨胀石墨/铁复合吸波材料的电磁微波吸收特性 |
2.6 本章小结 |
第三章 氮掺杂泡沫还原氧化石墨烯/镍纳米颗粒的制备与微波性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 纳米镍粉的制备 |
3.3.2 还原氧化石墨烯泡沫的制备 |
3.3.3 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的制备 |
3.4 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的表征 |
3.5 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料微波吸收性能表征 |
3.6 结果与讨论 |
3.6.1 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的微观形貌表征和相结构分析 |
3.6.2 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的化学态分析 |
3.6.3 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的静态磁性能 |
3.6.4 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的拉曼光谱研究 |
3.6.5 氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫/镍复合吸波材料的微波吸收性能研究 |
3.7 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(2)基于表面改性的柔性印刷传感器的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 纸基柔性电子的研究现状 |
1.3 可穿戴传感器的研究现状 |
1.3.1 制作可穿戴传感器的功能材料 |
1.3.2 可穿戴传感器的加工方法 |
1.3.3 可穿戴传感器的种类 |
1.4 柔性可穿戴无线传感系统的研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料、设备及方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 制备金属纳米颗粒和烧结辅助层的材料 |
2.1.2 制备传感器和无线传输设备的材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 制备金属纳米颗粒的试验设备 |
2.2.2 制备传感器和无线传输设备所需的软件和设备 |
2.2.3 形貌及性能表征测试设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 银纳米颗粒的制备 |
2.3.2 镍纳米颗粒的制备 |
2.3.3 银包镍纳米颗粒的制备 |
2.3.4 金属墨水的配置 |
2.3.5 烧结辅助层的制备 |
2.3.6 纸基FPCB的制备 |
2.4 本章小结 |
第3章 激光表面改性纸基柔性电路的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 激光表面改性纸基柔性电路的制备及性能表征方法 |
3.2.1 脉冲紫外激光表面改性 |
3.2.2 电极的制备 |
3.2.3 电极的柔性测试方法 |
3.2.4 微观组织表征方法 |
3.3 激光表面改性纸基柔性电路的性能研究 |
3.3.1 电极的特征与结构 |
3.3.2 电极的柔性测试结果 |
3.4 激光表面改性纸基柔性电路的形成机理研究 |
3.5 激光表面改性纸基柔性电路的应用 |
3.6 本章小结 |
第4章 涂层表面改性纸/织物柔性电路的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 涂层表面改性纸/织物柔性电路的制备 |
4.3 涂层表面改性纸/织物柔性电路的性能研究与分析 |
4.3.1 机械特性研究 |
4.3.2 成分分析 |
4.3.3 表面结构分析 |
4.3.4 多种金属墨水烧结研究和微观组织形貌研究 |
4.4 涂层表面改性纸/织物柔性电路的形成机理研究 |
4.5 涂层表面改性纸/织物柔性电路的应用 |
4.6 本章小结 |
第5章 皮肤上印刷柔性传感器的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 监测人体信息的柔性传感器 |
5.2.1 柔性传感器的概念设计与制备 |
5.2.2 柔性传感器的应用 |
5.2.3 柔性传感器的处理 |
5.3 无线传输数据模块的设计与应用 |
5.3.1 无线传输数据模块的设计概念 |
5.3.2 柔性磁耦合线圈的设计与模拟 |
5.3.3 传感器电阻变化的影响 |
5.4 信号处理链路的设计与制备 |
5.4.1 柔性RFID启动器电路的设计 |
5.4.2 启动器天线设计 |
5.4.3 振荡器和发起器天线匹配电路 |
5.4.4 信号处理和调节电路 |
5.4.5 微控制器和蓝牙通信系统 |
5.4.6 柔性RFID启动器电路的供电与调节 |
5.5 无线传输数据模块的模拟结果 |
5.6 无线传输数据模块的实验结果 |
5.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)高温吸波陶瓷材料研究进展(论文提纲范文)
1 吸波材料的定义及基本原理 |
1.1 吸收材料的定义 |
1.2 吸波材料的基本原理 |
2 吸波材料的分类 |
2.1 按材料成型工艺和承载能力分类 |
2.2 按材料耗损机理分类 |
2.3 按研究时期分类 |
3 磁损耗型吸波陶瓷材料 |
3.1 单一铁氧体及其掺杂体磁损耗电磁吸波材料 |
3.2 磁损耗电磁吸波铁氧体复合材料 |
3.2.1 铁氧体/氧化物电磁吸波材料 |
3.2.2 铁氧体/非氧化物电磁吸波材料 |
3.3 小结 |
4 电损耗型吸波陶瓷材料 |
4.1 石墨和炭黑类吸波材料 |
4.2 炭黑 |
4.3 碳纳米管 |
4.4 石墨烯 |
4.5 碳纤维 |
4.6 其他类型碳材料 |
4.7 小结 |
5 介电型吸波陶瓷材料 |
5.1 SiC吸波陶瓷 |
5.1.1 SiC纤维 |
5.1.2 SiC晶须 |
5.1.3 SiC粉体 |
5.2 SiCN吸波陶瓷 |
5.2.1 PIP SiCN吸波陶瓷 |
5.2.2 CVI-Si CN吸波陶瓷 |
5.2.3 SiCN气凝胶吸波陶瓷 |
5.3 SiOC吸波陶瓷 |
5.3.1 CNTs改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.3.2 钛酸四丁酯(TBT)改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.3.3 化学改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.4 SiBCN吸波陶瓷 |
5.4.1 PIP SiBCN吸波陶瓷 |
5.4.2 CVI-Si BCN吸波陶瓷 |
5.5 小结 |
6 纤维增强吸波陶瓷基复合材料 |
6.1 纤维增强吸波陶瓷基复合材料的设计 |
6.1.1 复合材料各结构单元的力学性能匹配原则 |
6.1.2 复合材料主要结构单元的吸波性能匹配原则 |
6.1.3 结构吸波材料的结构设计 |
6.2 吸波用Si C纤维的制备方法 |
6.2.1 吸波用SiC纤维的技术思路 |
6.2.2 掺杂先驱体法 |
6.2.3 热解工艺法 |
6.2.4 涂层法 |
6.2.5 国外不同电阻率的SiC纤维 |
6.3 纤维增强吸波陶瓷基复合材料研究进展 |
6.3.1 国外吸波陶瓷基复合材料研究情况 |
6.3.2 国内吸波陶瓷基复合材料研究情况 |
6.4小结 |
7 新型吸波隐身材料 |
7.1 雷达隐身超材料 |
7.2 雷达智能隐身材料 |
7.3 等离子体隐身材料 |
7.4 国内外新型雷达隐身材料产业现状与关键技术分析 |
8 吸波材料测试 |
8.1 电磁参数测试 |
8.1.1 电磁参数测试方法及原理 |
8.1.2 电磁参数测试设备及说明 |
8.2 反射率测试 |
8.2.1 反射率测试方法及原理 |
8.2.2 测试方法比较及存在的问题 |
8.3 表面波衰减测试 |
9 展望 |
(4)碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 碳包覆纳米材料的研究进展 |
1.2.1 碳包覆纳米金属的合成方法 |
1.2.2 碳包覆纳米材料的应用领域 |
1.3 爆轰法在纳米材料制备中的应用 |
1.3.1 炸药爆轰合成纳米材料 |
1.3.2 气相爆轰合成纳米材料 |
1.4 本文的选题依据及研究内容 |
1.4.1 本文的选题依据 |
1.4.2 本文的研究内容 |
2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
2.1 爆轰合成设备与前驱体设计工艺 |
2.1.1 爆轰合成反应容器 |
2.1.2 含金属离子专用炸药的氧平衡 |
2.1.3 爆轰合成专用炸药设计与制备 |
2.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金表征 |
2.2.1 XRD图谱与物相分析 |
2.2.2 TEM照片与形貌分析 |
2.2.3 Raman光谱分析 |
2.3 碳包覆纳米坡莫合金的电磁性能研究 |
2.3.1 室温下的磁性能分析 |
2.3.2 样品吸波效应分析 |
2.3.3 电磁参数与吸波机理分析 |
2.4 本章小结 |
3 碳包覆纳米坡莫合金的炸药爆轰合成参数与生成机理分析 |
3.1 炸药爆轰的理论基础 |
3.1.1 ZND爆轰理论模型 |
3.1.2 炸药爆轰的BKW凝聚态气体状态方程 |
3.1.3 爆轰反应的化学平衡方程组 |
3.1.4 固体产物的高压物态方程 |
3.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的状态参数计算 |
3.3 炸药爆轰制备碳包覆纳米坡莫合金合成机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
4.1 碳包覆纳米坡莫合金的气相爆轰合成 |
4.1.1 气相爆轰合成实验 |
4.1.2 XRD图谱与物相分析 |
4.1.3 TEM照片与形貌分析 |
4.1.4 Raman光谱分析 |
4.1.5 室温下磁性能分析 |
4.2 气相爆轰合成碳包覆纳米三元坡莫合金探索 |
4.2.1 气相爆轰合成实验 |
4.2.2 碳包覆纳米三元坡莫合金样品表征 |
4.3 气相爆轰合成碳包覆纳米铜铁合金 |
4.3.1 气相爆轰合成实验 |
4.3.2 碳包覆纳米铜铁合金材料表征 |
4.4 本章小结 |
5 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的参数计算 |
5.1 含固体颗粒的混合气体状态方程与等熵方程 |
5.2 初始温度和压力对气体爆轰参数的贡献 |
5.3 气相爆轰合成的状态参数与合成机理 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A. 热力学函数表 |
附录B. 混合物比饱和磁化强度的理论计算方法 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)磁控溅射构筑生物质基新型储能和电磁屏蔽材料研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 农林生物质资源的特点、分布与利用 |
1.1.1 农林生物质资源的特点 |
1.1.2 农林生物质资源的分布 |
1.1.3 农林生物质资源的利用 |
1.2 农林生物质基电化学储能材料 |
1.2.1 电化学电容器的储能机理 |
1.2.2 农林生物质在电化学储能领域的应用 |
1.3 农林生物质基电磁屏蔽材料 |
1.3.1 电磁屏蔽机理 |
1.3.2 磁屏蔽领域的应用 |
1.4 磁控溅射技术的诞生与发展史 |
1.4.1 磁控溅射技术的形成及发展 |
1.4.2 磁控溅射技术的原理与分类 |
1.4.3 磁控溅射技术的应用 |
1.5 本论文的选题思路、研究内容与创新点 |
1.5.1 选题思路 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 创新点 |
2 仿生构筑纤维素纤维支撑Co@Co(OH)_2异质结构及其储能特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 磁控溅射制备纤维素纤维支撑Co复合材料 |
2.2.3 电化学氧化制备纤维素纤维支撑Co@Co(OH)_2复合材料 |
2.2.4 非对称超级电容器的组装 |
2.2.5 表征方法 |
2.2.6 电化学测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 合成原理、微观结构及润湿性 |
2.3.2 制备策略、结晶结构及化学成分 |
2.3.3 纤维素纤维支撑Co@Co(OH)_2复合电极的电化学性能 |
2.3.4 纤维素纤维支撑Co@Co(OH)_2//碳布非对称超级电容器的电化学性能 |
2.4 本章小结 |
3 纳米森林状Cu2O/Cu/纤维素复合纸及其储能特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 磁控溅射制备Cu/纤维素复合纸 |
3.2.3 循环伏安电氧化制备森林状Cu_2O/Cu |
3.2.4 表征方法 |
3.2.5 对称超级电容器的组装 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 合成原理 |
3.3.2 微观形貌、元素组成及柔性 |
3.3.3 结晶结构、化学成分及比表面积与孔隙结构 |
3.3.4 Cu_2O/Cu/纤维素复合纸电极的电化学性能 |
3.3.5 Cu_2O/Cu/纤维素复合纸基对称超级电容器的电化学性能 |
3.4 本章小结 |
4 纤维素衍生的介孔碳网络包覆V_2O_5纳米板及其储能特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 磁控溅射-煅烧法制备V_2O_5纳米板 |
4.2.3 纤维素衍生的介孔碳网络的制备 |
4.2.4 球磨法制备纤维素衍生的介孔碳网络包覆V_2O_5纳米板 |
4.2.5 介孔碳网络@V_2O_5纳米板阴极、介孔碳网络阳极和非对称超级电容器器件的制备 |
4.2.6 表征方法 |
4.2.7 电化学性能测试 |
4.2.8 电化学性能计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 合成原理、微观形貌及元素组成 |
4.3.2 结晶结构、化学组成及孔隙结构 |
4.3.3 介孔碳网络@V_2O_5纳米板阴极的电化学性能 |
4.3.4 介孔碳网络阳极的电化学性能 |
4.3.5 介孔碳网络@V_2O_5纳米板//介孔碳网络非对称超级电容器的电化学性能 |
4.4 本章小结 |
5 纳米铜/碳纤维核壳材料及其电磁屏蔽性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 磁控溅射制备纳米铜/碳纤维复合材料 |
5.2.3 表征方法 |
5.2.4 抗菌活性测试 |
5.2.5 电磁屏蔽性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 合成机理 |
5.3.2 微观形貌、元素组成和结晶结构 |
5.3.3 疏水性能和抗菌性能 |
5.3.4 电磁屏蔽性能 |
5.4 本章小结 |
6 石墨烯/纳米镍/碳纤维复合材料及其电磁屏蔽性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 材料与试剂 |
6.2.2 磁控溅射-等离子增强化学气相沉积制备石墨烯/纳米镍/碳纤维复合材料 |
6.2.3 表征方法 |
6.2.4 电磁屏蔽性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 合成机理 |
6.3.2 微观形貌、元素组成及结晶结构 |
6.3.3 电磁屏蔽性能 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附件 |
(6)CF/PMI吸波材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 夹芯结构件研究现状 |
1.1.1 夹芯结构的分类 |
1.1.2 常见夹芯结构用泡沫 |
1.1.3 泡沫夹芯件的应用 |
1.2 聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料 |
1.2.1 PMI泡沫简介 |
1.2.2 PMI泡沫的制备 |
1.2.3 PMI泡沫的应用 |
1.3 碳纤维在吸波材料中的研究与应用 |
1.3.1 吸波剂的分类及吸波原理概述 |
1.3.2 碳纤维吸波剂 |
1.3.3 碳纤维的吸波功能改性 |
1.4 本文的研究目的及内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验材料、仪器及方法 |
2.1 总体研究方案 |
2.2 实验材料及仪器设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 改性碳纤维的制备 |
2.3.2 CF/PMI吸波材料材料的制备 |
2.3.3 GF/CF/PMI夹芯件的制备 |
2.4 试样表征与性能测试 |
2.4.1 红外光谱测试 |
2.4.2 微观形貌测试 |
2.4.3 热性能测试 |
2.4.4 磁性能测试 |
2.4.5 电磁性能测试 |
2.4.6 力学性能测试 |
第三章 改性CF的制备与性能研究 |
3.1 Ni@CF的制备 |
3.1.1 化学镀预处理 |
3.1.2 CF化学镀镍 |
3.2 结构与微观形貌表征 |
3.3 磁性能分析 |
3.4 电磁性能分析 |
3.4.1 电磁参数分析 |
3.4.2 吸波性能分析 |
3.4.3 吸波机理分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 CF/PMI吸波材料的制备与性能研究 |
4.1 CF/PMI吸波材料的制备 |
4.1.1 聚甲基丙烯酰亚胺预聚体的制备 |
4.1.2 聚甲基丙烯酰亚胺塑料泡沫的制备 |
4.2 CF/PMI吸波材料的结构与热性能分析 |
4.2.1 红外光谱分析 |
4.2.2 泡孔结构分析 |
4.2.3 热性能分析 |
4.3 CF/PMI吸波材料力学性能分析 |
4.3.1 表观密度分析 |
4.3.2 拉伸性能分析 |
4.3.3 压缩性能分析 |
4.3.4 弯曲性能分析 |
4.4 CF/PMI吸波材料电磁性能分析 |
4.4.1 电磁参数分析 |
4.4.2 吸波性能分析 |
4.4.3 吸波机理分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 泡沫夹芯件的结构设计与性能研究 |
5.1 吸波材料多层结构设计 |
5.2 泡沫夹芯件的制备 |
5.3 泡沫夹芯件电磁性能分析 |
5.4 泡沫夹芯件力学性能分析 |
5.4.1 弯曲性能分析 |
5.4.2 压缩性能分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(7)玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 MEMS系统和SU-8 胶简介 |
1.2 SU-8 胶复合材料的研究进展 |
1.2.1 国外的主要研究 |
1.2.2 国内的研究: |
1.3 SU-8 胶机械性能增强的意义 |
1.4 本文研究的内容和章节安排 |
第二章 玻纤/SU-8 复合材料的设计方案和有限元分析理论基础 |
2.1 选择玻璃纤维作为增强体材料的设计方案分析论证 |
2.2 玻璃纤维选型 |
2.3 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料弹性模量的有限元分析方法 |
2.4 复合材料弹性力学 |
2.4.1 复合材料的细观力学的均质化方法 |
2.4.2 复合材料结构分析 |
2.4.3 弹性力学基本方程 |
2.4.3.1 平衡微分方程 |
2.4.3.2 变形和应变分析 |
2.4.3.3 应变协调方程 |
2.4.3.4 广义胡克定律 |
2.4.3.5 边界应力条件 |
2.4.3.6 弹性力学的基本方程 |
2.5 有限元分析方法原理 |
2.5.1 有限元方法的形成背景 |
2.5.2 有限元法原理 |
2.6 通过软件进行有限元求解 |
2.7 本研究的软件环境 |
2.8 本章小结 |
第三章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的有限元计算 |
3.1 引言 |
3.2 编织复合材料力学研究 |
3.2.1 编织复合材料的空间几何模型 |
3.2.2 单胞分析 |
3.2.3 玻璃纤维布结构分析 |
3.3 模型建立 |
3.3.1 编织材料空间模型的建立 |
3.3.2 单胞的选取 |
3.3.3 各相材料的弹性参数 |
3.4 有限元计算预处理 |
3.4.1 网格划分 |
3.4.2 单胞中点、面、方向的定义 |
3.4.3 纤维束体和基体的接触定义 |
3.4.4 对单胞施加的边界面约束条件 |
3.4.5 对单胞施加的拉伸载荷 |
3.5 沿纤维方向的弹性模量的求解 |
3.5.1 复合材料的弹性模量增强效果 |
3.5.2 沿纤维方向拉伸时复合材料的应力分析 |
3.5.3 不同边界面限定条件的对比 |
3.5.4 玻璃纤维布复合位置对弹性模量的而影响 |
3.5.5 玻璃纤维束体观察值对弹性模量的影响 |
3.5.6 单层玻璃纤维布复合材料厚度对弹性模量的影响 |
3.5.7 载荷施加面附加的约束条件对计算值的影响 |
3.5.8 沿编织方向拉伸的弹性模量 |
3.6 本章小结 |
第四章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的制备和性能表征 |
4.1 引言 |
4.2 工艺流程设计方案 |
4.3 实验过程 |
4.3.1 试剂与仪器 |
4.3.2 工艺开发与试样制备 |
4.3.3 样品性能表征测试 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 试样形貌 |
4.4.2 拉伸试验 |
4.5 实验值与计算值的比较 |
4.6 本章小结 |
第五章 结束语 |
5.1 完成的主要工作与取得的研究成果 |
5.2 创新点 |
5.3 后续研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(8)SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电磁场(波)理论的诞生与影响 |
1.2.1 电磁波的发现与理论建立 |
1.2.2 电磁波对人类生活的影响 |
1.2.3 电磁波对现代军事战争的影响 |
1.2.4 电磁波的传播与危害 |
1.2.5 吸波机理简述 |
1.3 碳化硅材料 |
1.3.1 碳化硅的基本性质 |
1.3.2 碳化硅作为吸波剂的研究现状 |
1.4 化学镀表面改性技术 |
1.4.1 化学镀工艺的基本机理 |
1.4.2 化学镀工艺的研究现状 |
1.5 结构功能一体化复合材料 |
1.5.1 结构功能一体化复合材料的分类 |
1.5.2 结构功能一体化复合材料的成型方法 |
1.6 本课题的研究内容及意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究意义 |
第二章 实验材料、仪器及方法 |
2.1 总体方案 |
2.2 实验原材料及实验仪器 |
2.2.1 实验原材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 空心碳化硅微球的制备 |
2.3.2 化学镀镍/银表面改性 |
2.3.3 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的制备 |
2.4 性能测试与表征 |
2.4.1 扫描电子显微镜-元素能谱(SEM-EDS/EDX)测试 |
2.4.2 高倍透射电子显微镜-选区电子衍射(HRTEM-SAED)测试 |
2.4.3 X射线衍射(XRD)测试 |
2.4.4 傅里叶红外(FT-IR)测试 |
2.4.5 热重(Tg)测试 |
2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
2.4.7 矢量网络分析仪(VNA)测试 |
2.4.8 机械性能(ETM)测试 |
2.5 本章小结 |
第三章 生物模板制备空心碳化硅工艺研究 |
3.1 前言 |
3.2 酵母菌-空心碳化硅的制备 |
3.2.1 制备碳气凝胶包覆空心二氧化硅前驱体 |
3.2.2 RF气凝胶的碳化及HSS的合成 |
3.2.3 空心碳化硅的基本制备原理 |
3.3 空心碳化硅的基本性能表征与电磁性能分析 |
3.3.1 X射线衍射分析 |
3.3.2 傅里叶红外光谱与热重分析 |
3.3.3 微观形貌与晶面分析 |
3.3.4 HSS的电磁性能分析 |
3.3.5 吸波性能分析 |
3.3.6 损耗机理分析 |
3.4 形貌控制的主要影响因素 |
3.4.1 TEOS水解制备SiO_2的粒径控制及SiO_2对酵母菌的包覆过程 |
3.4.2 煅烧温度及升温速率对产物形貌的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 纳米Ni/Ag镀层表面改性对碳化硅类吸波剂的影响 |
4.1 前言 |
4.2 镍包覆碳化硅的制备 |
4.2.1 制备机理与流程 |
4.2.2 样品分组 |
4.3 Ni@HSS的结构表征与性能研究 |
4.3.1 X射线衍射分析 |
4.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
4.3.3 微观形貌与晶面分析 |
4.3.4 X射线光电子能谱分析 |
4.3.5 电磁性能分析 |
4.3.6 吸波性能分析 |
4.3.7 损耗机理分析 |
4.4 银包覆碳化硅的制备 |
4.4.1 制备机理与流程 |
4.4.2 样品分组 |
4.5 Ag@SiC的结构表征与性能研究 |
4.5.1 X射线衍射分析 |
4.5.2 傅里叶红外光谱分析 |
4.5.3 热重分析 |
4.5.4 微观形貌与晶面分析 |
4.5.5 X射线光电子能谱分析 |
4.5.6 电磁性能分析 |
4.5.7 吸波性能分析 |
4.5.8 Ag@SiC的吸波机理 |
4.6 本章小结 |
第五章 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的研究 |
5.1 前言 |
5.2 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的制备 |
5.2.1 制备机理与流程 |
5.2.2 样品分组 |
5.3 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的结构表征与性能研究 |
5.3.1 X射线衍射分析 |
5.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
5.3.3 热重分析 |
5.3.4 微观形貌分析 |
5.3.5 机械性能分析 |
5.3.6 电磁性能分析 |
5.3.7 吸波性能分析 |
5.3.8 损耗机理分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点与意义 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)碳纳米材料的吸波及电磁屏蔽性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 吸波及电磁屏蔽原理 |
1.1.2 吸波及电磁屏蔽材料的种类 |
1.1.3 纳米吸波及电磁屏蔽材料的介绍 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.3 本文主要研究思路 |
第2章 纳米锰粉掺杂对碳纳米纸的电磁屏蔽及吸波的影响 |
2.1 纳米锰粉掺杂碳纳米纸的制备 |
2.1.1 纳米锰粉的制备 |
2.1.2 纳米锰粉掺杂碳纳米纸的制备 |
2.2 表征方法 |
2.2.1 微观形貌及微观元素组成表征 |
2.2.2 X射线衍射(XRD)表征 |
2.2.3 密度和电导率测定 |
2.3 纳米锰粉掺杂碳纳米纸的吸波性能 |
2.4 纳米锰粉掺杂碳纳米纸电磁屏蔽性能 |
2.5 本章小结 |
第3章 纳米镍沉积对碳纳米纸的电磁屏蔽性能的影响 |
3.1 纳米镍沉积碳纳米纸的制备 |
3.2 表征方法 |
3.2.1 微观形貌扫描电子显微镜的表征 |
3.2.2 X射线衍射(XRD)表征 |
3.2.3 磁性能表征 |
3.2.4 电导率的测定 |
3.3 纳米镍沉积碳纳米纸电磁屏蔽性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 石墨烯/橡胶柔性材料的电磁屏蔽性能 |
4.1 实验材料的准备 |
4.2 石墨烯/橡胶柔性电磁屏蔽材料的制备 |
4.2.1 纳米片层石墨烯的制备 |
4.2.2 纳米片层石墨烯与三元乙丙橡胶的复合 |
4.3 表征方法 |
4.3.1 微观结构扫描电子显微镜及透射电子显微镜的表征 |
4.3.2 力学性能测试 |
4.3.3 电导率的测定 |
4.3.4 导热系数的测定 |
4.4 纳米片层石墨烯/三元乙丙橡胶复合材料的电磁屏蔽性能 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
(10)石墨烯、碳纳米管基纳米复合材料的超临界制备及摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 新型无机纳米润滑材料 |
1.2.1 石墨烯及其衍生物 |
1.2.2 碳纳米管及其衍生物 |
1.2.3 金属及其氧化物纳米颗粒 |
1.3 石墨烯、碳纳米管/纳米颗粒复合材料 |
1.3.1 主要制备方法 |
1.3.2 摩擦学领域应用 |
1.4 超临界流体辅助沉积技术 |
1.4.1 超临界流体及其性质 |
1.4.2 纳米复合材料的超临界辅助沉积制备 |
1.5 课题来源 |
1.6 本文的研究意义和内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
第二章 氧化石墨烯/纳米镍的超临界制备及其摩擦学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 超临界沉积合成氧化石墨烯/纳米镍(Sc-Ni/GO) |
2.2.2 Sc-Ni/GO的表征 |
2.2.3 Sc-Ni/GO作润滑添加剂的减摩抗磨性能测试 |
2.2.4 摩擦副磨损表面的表征 |
2.3 结果分析与讨论 |
2.3.1 物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
2.3.2 Sc-Ni/GO的减摩抗磨行为和机理分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 石墨烯负载纳米贵金属的超临界制备及摩擦学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 超临界沉积合成石墨烯/纳米银(Sc-Ag/GN) |
3.2.2 超临界沉积合成石墨烯/纳米金(Sc-Au/GN) |
3.2.3 复合材料的表征 |
3.2.4 Sc-Ag/GN作润滑添加剂的减摩抗磨性能测试 |
3.2.5 Sc-Au/GN作润滑添加剂的减摩抗磨性能测试 |
3.2.6 摩擦副磨损表面的表征 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 Sc-Ag/GN的物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
3.3.2 Sc-Au/GN的物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
3.3.3 Sc-Ag/GN的减摩抗磨性能分析 |
3.3.4 Sc-Au/GN的减摩抗磨性能分析 |
3.3.5 Sc-Ag/GN和 Sc-Au/GN的减摩抗磨机理讨论分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 还原氧化石墨烯/纳米CuO的超临界制备及摩擦学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 超临界水解合成还原氧化石墨烯/纳米CuO(CuO/rGO) |
4.2.2 CuO/rGO的表征 |
4.2.3 CuO/rGO作润滑油添加剂的减摩抗磨性能测试 |
4.2.4 摩擦副磨损表面的表征 |
4.2.5 CuO/rGO纳米分散油样的流变性和弹流油膜厚度的测定 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
4.3.2 CuO/rGO的减摩抗磨性能分析 |
4.3.3 摩擦副磨损表面形貌和磨损机制分析 |
4.3.4 CuO/rGO对润滑油流变性和弹流油膜的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 碳纳米管/纳米银的超临界制备及其摩擦学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 碳纳米管的酸化处理 |
5.2.2 超临界沉积合成碳纳米管/纳米银(Sc-Ag/MWCNT) |
5.2.3 Sc-Ag/MWCNT的表征 |
5.2.4 Sc-Ag/MWCNT作润滑添加剂的减摩抗磨性能和承载能力测试 |
5.2.5 摩擦副磨损表面的表征 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
5.3.2 Sc-Ag/MWCNT的减摩抗磨性能和承载能力分析 |
5.3.3 摩擦副磨损表面形貌和磨损机制分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 碳纳米管/纳米镍的超临界制备及其摩擦学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 超临界沉积合成碳纳米管/纳米镍(Sc-Ni/MWCNT) |
6.2.2 Sc-Ni/MWCNT的表征 |
6.2.3 Sc-Ni/MWCNT作润滑油添加剂的减摩抗磨性能测试 |
6.2.4 摩擦副磨损表面的表征 |
6.3 结果分析与讨论 |
6.3.1 物相结构、微观形貌和物化成分分析 |
6.3.2 Sc-Ni/MWCNT的减摩抗磨性能分析 |
6.3.3 摩擦副磨损表面形貌、磨损机制以及减摩抗磨机理分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
主要研究结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)(论文参考文献)
- [1]宏量制备的磁性金属纳米粉体在吸波材料中的应用[D]. 朱垚旭. 兰州大学, 2021(09)
- [2]基于表面改性的柔性印刷传感器的制备与性能研究[D]. 张玲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]高温吸波陶瓷材料研究进展[J]. 陈政伟,范晓孟,黄小萧,贾德昌,李均,邵刚,邵长伟,王海龙,殷小玮,杨治华,张西军,张锐,赵彪,周延春,周忠祥. 现代技术陶瓷, 2020(Z1)
- [4]碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究[D]. 李雪琪. 大连理工大学, 2020(01)
- [5]磁控溅射构筑生物质基新型储能和电磁屏蔽材料研究[D]. 焦月. 东北林业大学, 2020
- [6]CF/PMI吸波材料的制备与性能研究[D]. 陈文静. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究[D]. 王惟圣. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究[D]. 魏波. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [9]碳纳米材料的吸波及电磁屏蔽性能的研究[D]. 白瑶瑶. 沈阳航空航天大学, 2019(02)
- [10]石墨烯、碳纳米管基纳米复合材料的超临界制备及摩擦学性能研究[D]. 孟元. 华南理工大学, 2018(06)