08240220 华桥 答辩记录

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1、浙江师范大学本科毕业设计(论文)答辩记录指导教师童国秀职称副教授合作导师、职称学生姓名华桥专业化学学号08240220论文题目片状Fe吸波材料的选控制备与物性研究答辩组成员组长李良超职称教授成员童国秀职称副教授成员宫培军职称教授成员郝仕油职称副教授成员乔儒职称副教授成员职称答辩时间2012年5月26日答辩记录人蔡建静陈述、提问及回答情况记录：一、陈述尊敬的各位评委老师，亲爱的同学们，大家上午好！今天我毕业答辩的题目是片状Fe吸波材料的选控制备与物性研究。我将从选题背景，选题目的，研究内容和全文总结四方面进行阐述。首先我们来看选题背景，一方面由于手机等通讯设备的大量使用

2、，使电磁波污染日益加剧；另一方面由于雷达等电子技术的不断发展使战斗机的作战能力大大降低，严重影响国防安全。因此迫切需要开发一种“薄，轻，宽，强”的吸波材料。而传统磁性金属羰基铁粉因具有饱和磁化强度高等优点成为吸波材料的主流。但其密度大等缺点难以满足宽带、轻质吸波涂层的高要求。因此需要对其进行改进。而改进的措施通常有吸波涂层的结构设计和吸收剂复合化两种途径，吸波涂层的结构设计包括单层设计、多层设计和表面频率选择。吸收剂复合化包括上面三种，当然还可以通过共混、杂化、包覆和合金化等方式。本文采用高能球磨法。下面我主要从片状铁的制备与表征和性能研究两方面来阐述，首先来看第一方

3、面，这些是本实验采用的仪器，这张是片状铁的制备工艺流程图，主要探究液固比和球磨速率对片状铁晶体结构和形貌的影响。首先来看不同液固比条件下铁粒子的XRD，从图中可以看出随着液固比的增加，获得的不规则铁粒子的XRD衍射峰出现明显的宽化和减弱。这表明改变λ可以调控产物的微结构。同样，随着球磨速率的增加，所有峰值显示线在扩大、强度在下降，这意味着转速的提高，无序晶体结构的晶粒尺寸减少和内部应变力增加。这表明，尺寸和结构可控的片状铁粒子只有通过调控精细的球磨速率才能轻易地获得。从SEM可以看出，液固比为零时，干磨得到形貌不规则的铁粒子，λ从0~0.25范围内，随λ增大，所得片状

4、粒子的直径增大，厚度变薄。进一步增大，变化不明显，这表明在一定范围内增大λ，可以提高所获铁粒子的形状各向异性。同样，在转速为70rpm时得到的片状铁粒子的厚度为2μm，Ⅷ-1随转速增加，片状铁粒子的厚度减小到0.8μm。进一步提高转速，片厚度低于1μm，这将有利于降低涡流损耗。我们在来看性能方面，主要研究了液固比和球磨速率对电、磁、吸波性能的影响。我们从上图可以看到，随着液固比的增加，电导率逐渐减小，最后趋于稳定。同样，当球磨速率低于140rpm，表面活性原子增加是增强电导率的首要因素。而当转速大于140rpm时，晶体的尺寸缺陷，片状颗粒厚度等原因对降低电导率起着关键

5、作用。我们再来看微波电磁特性，从图中可以看出在λ=0时获得的不规则铁粒子，其几乎为常数（10.5），和在2-10GHz的低频段较小，而在10-18GHz高频段显著增大。在λ=0.08时获得的厚铁片，其显著增加（15.69-18.15），而和在低频段显著增加，而在高频段减小。在λ=0.25时获得的薄铁片，其、和进一步增大，这暗示薄的铁片有更高的储存和损耗电能的能力。在λ=0获得的不规则铁粒子，其在0.72-1.12范围内波动，相比之下，在λ=0.08时获得的厚铁片，其明显增大，并在0.93-1.43范围内变化。这暗示铁片比不规则铁粒子具有更高的储存和损耗磁能的能力。在λ

6、=0.25获得的薄铁片，其和在低频范围内高于厚的片状铁粒子，而在高频范围内低于厚的铁片。同样，对于原球形铁粉，的值几乎在2-18千兆赫范围内保持不变（=15），而的值在2.5-4.2范围值内波动。而转速从70rpm增到250rpm时，含30vol%的片状铁复合吸收剂材料对，和呈现一定的变化规律。这表明，薄片状铁吸收剂可能比原铁粉具有更高储存和损耗电能的能力。随转速增加，在2-6GHz低频范围和6-18GHz高频率范围内有规律地增加和降低。而和呈现稳步增长的趋势，这表明提高了电磁吸收的能力。下面我们来看吸波模拟特性，从图中看出，当λ在0-0.25范围内改变，小于−5dB

7、的有效带宽从8.8GHz拓宽到12.8GHz。当λ=0.08时，所获铁片的最小RL为−10.2dB，小于−5dB的有效带宽为11.6GHz。此时具有最佳的电磁波匹配与吸收特性，这表明通过调节涂层的厚度和电磁参数，可达到最佳匹配与吸收。在V=0rpm（当RL≦−10dB，相当于90％的入射波衰减）的条件下获得的球形铁颗粒的有效带宽是在8.8-13.6GHz频率范围内的，在10.4GHz下RL的最低值为−14.6dB。然而，在V=70rpm条件下获得的片状铁粒子呈现了最佳的微波吸收特性，其RL值小于−10dB被记录在8.8-17.2GHz和最低反射损耗R