改性碳納米管雷達(dá)吸波材料及其高低溫空間環(huán)境性能的研究.pdf

1、碳納米管對(duì)電磁波,特別是微波的屏蔽與吸收一直是人們關(guān)注和研究的重要課題之一。研究表明,碳納米管材料的微波吸收特性與其化學(xué)組成、幾何結(jié)構(gòu)和生長過程等有著密切的關(guān)系。碳納米管的介電常數(shù)較大,磁導(dǎo)率較小,而在微波頻段下,高的磁導(dǎo)率實(shí)部與虛部以及與之相適應(yīng)的介電常數(shù)是構(gòu)成寬頻帶吸波材料的基礎(chǔ)。由于碳納米管的磁導(dǎo)率相對(duì)較小,限制了其作為吸波材料應(yīng)用上性能的進(jìn)一步提高。為了增強(qiáng)和改善碳納米管材料的微波吸收性能,本研究工作以碳納米管為基材,設(shè)計(jì)合成了

2、一系列新型改性碳納米管雷達(dá)吸波材料體系。
　　 采用改進(jìn)的熱分解方法,制備了磁性金屬Fe填充碳納米管復(fù)合材料:濕化學(xué)技術(shù)法制備了磁性金屬Co填充碳納米管復(fù)合材料及La2O3:Eu3+納米粒子填充碳納米管復(fù)合材料；并利用活性炭為碳源,二茂鐵為催化劑前驅(qū)體,采用熱分解方法制備了Fe填充碳納米管復(fù)合材料。豐富和發(fā)展了碳納米的制備及金屬填充碳納米管的方法,測量分析了相關(guān)體系的結(jié)構(gòu)特征,研究了材料的介電參數(shù)和磁導(dǎo)率參數(shù)及其雷達(dá)吸波性能特性

3、。研究發(fā)現(xiàn),磁性金屬Fe、Co及La2O3:Eu3+納米粒子填充改性的碳納米管復(fù)合材料的吸波性能相對(duì)于未改性的碳納米管有較大的提高。相比未改性的碳納米管的最大反射損耗-11.3dB,反射衰減<-10dB的頻寬1.8GHz,Fe填充碳納米管的最大反射損耗提高到-22.73dB,反射衰減<-10dB的頻寬為4.22GHz；Co填充碳納米管的最大反射損耗提高到-39.32dB,反射衰減<-10dB的頻寬為4.0GHz；La2O3:Eu3+納米

4、粒子填充碳納米管的最大反射損耗提高到-25.64dB,反射衰減<-10dB的頻寬為2.21GHz。
　　 從材料在未來空間目標(biāo)上具有潛在的應(yīng)用前景的角度,對(duì)材料在空間高低溫環(huán)境下的性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,包括空間高溫環(huán)境、空間低溫環(huán)境及空間高低溫交變環(huán)境。通過對(duì)所制備的一系列改性碳納米管復(fù)合吸波材料在空間高低溫環(huán)境中其吸波性能的研究,分析結(jié)果表明:當(dāng)把材料置于高溫環(huán)境時(shí),相對(duì)于其它的室溫、低溫及高低溫交變環(huán)境可獲得較好的吸波性