【摘 要】
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本研究采用γ-辐射法制备磁性纳米镍,通过控制实验条件实现对不同形貌镍的可控制备,并研究了形貌对样品电磁性能的影响。选择电磁性能较优的镍与石墨复合来制备镍/石墨复合材
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本研究采用γ-辐射法制备磁性纳米镍,通过控制实验条件实现对不同形貌镍的可控制备,并研究了形貌对样品电磁性能的影响。选择电磁性能较优的镍与石墨复合来制备镍/石墨复合材料,研究不同比例镍的复合量及其在2~18GHz频段内的电磁性能。制备过程中采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)四种表面活性剂作为分散剂制备纳米镍。XRD测试表明所制得的镍均为立方晶型。SEM测试表明PVP的为球形粒子,样品的粒径约40nm;CTAB体系制得的镍为锯齿状结构;PVA和SDBS体系分别获得长径比不同的梭状和线状结构。相比于球状、针状及线状镍,锯齿状镍的饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度为(Mr)、矫顽力(Hc)最大,分别为48.621emu·g-1、19.659emu·g-1和250.04Oe,高的矫顽力是因为锯齿状的镍的磁各向异性最明显。测试镍的电磁参数并对其进行吸波模拟发现,CTAB制得的镍吸波性能较好,2mm厚度下,在6.5GHz的最大吸收峰值为-16.7dB,且小于-10dB的带宽为0.8GHz。样品厚度为4mm时,出现了三个吸收峰,吸收小于-10dB的带宽为第一个吸收峰为0.4GHz,第二个吸收峰为0.3GHz。选用碳化硅、空心球、石墨作为载体制备镍的复合材料,镍在碳化硅和空心球表面分布的不均匀,对电磁波的吸收不明显。而镍/石墨复合物在低频吸收峰值明显增加,吸波性能优于其它两种复合物。厚度为2mm时,当镍与石墨的质量比为5:1时,在6.2 GHz出现最大吸收峰-9.8dB,吸收峰明显向低频移动。当镍含量继续增加时,吸波性能减弱。因此,镍/石墨复合材料吸波性能的提高源于磁损耗和电导损耗之间的协同效应,对吸波效果的改善主要体现在拓宽吸波频带上。
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