| 题名 | 木质纤维基电磁复合材料的制备及吸波性能研究 |
| 作者 | 王晓瑞 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 杜雪岩 ; 张龙 |
| 关键词 | 木质纤维 溶剂热法 复合材料 吸波剂 Fe3O4 聚苯胺 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 木质纤维是一种生物质能源材料,来源广泛、储量丰富、环境友好。其表面含有大量的羟基基团,为其它物质提供了反应的活性位点。大量纤维交错叠加形成三维空间网络结构,可通过控制反应条件合成具有特定形貌的复合材料。与此同时,由于木质纤维尺寸的稳定性和热稳定性,被多用作复合材料的基体。Fe3O4是传统的吸波材料,不仅具有高的矫顽力和磁饱和强度,还具有量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。其主要通过介电损耗和磁损耗的方式吸收电磁波,具有强的吸收能力。但作为吸波材料存在的不足是密度大,吸波频带窄。PANI作为导电聚合物,具有电导率高、密度小、合成成本低以及电导率可控等优点,近年来在电磁波吸收领域得到广泛的应用。PANI作为吸波材料目前所面临的主要问题在于如何最大程度地发挥吸波能力。为了获得综合性能优异的吸波材料,复合化、纳米化成为研究趋势。本文以木质纤维作为基体材料,采用溶剂热法,一步合成了木质纤维/Fe3O4二元纳米复合材料,研究其结构和吸波性能。并在二元复合材料的基础上,继续通过原位复合法,制备了木质纤维/Fe3O4@PANI三元复合吸波材料,并研究了其结构和性能。具体的工作如下:（1）对木质纤维/Fe3O4磁性复合吸波材料的制备进行了初步的探讨,研究了木质纤维的加入量对木质纤维/Fe3O4复合材料吸波性能的影响。当木质纤维含量为0.40 g,匹配厚度为5.0 mm时,木质纤维/Fe3O4磁性复合吸波材料的最小反射损耗(RLmin)值在17.28 GHz处达到-37.64 d B,小于-10 d B的频宽为3.52 GHz,使得该复合材料在电磁吸收领域具有潜在的应用前景。（2）在前期研究基础上,采用不同浓度HCl掺杂的PANI对二元复合物进行包覆,并研究了HCl的掺杂浓度对复合材料形貌及性能影响的变化规律。研究结果表明HCl浓度对木质纤维/Fe3O4@PANI复合物电磁参数的影响很大。当盐酸的掺杂浓度分别为0.125 M,0.25 M,0.5 M和1.0 M时,复合材料的RLmin分别为-24.4d B,-35 d B,-39.9 d B和-43.6 d B。并且HCl的掺杂浓度为0.5 M时,木质纤维/Fe3O4@PANI复合材料的频宽在RL<-10 d B时达到5.52 GHz（10.32-15.84 GHz）,在X波段和Ku波段显示出优良的吸波性能。此外,干涉相消、界面极化、介电极化弛豫、自然共振以及涡流损耗等损耗机理在复合材料对电磁波吸收过程中起主要作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 58 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93601]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王晓瑞. 木质纤维基电磁复合材料的制备及吸波性能研究[D]. 2018. |
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