玻璃微珠基复合吸波材料的制备及其性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要玻璃微珠具有密度低、比表面积大、热稳定性好、化学稳定性好、机械强度高、流动性好等优点，其主要的化学组成为Si02和A1203。玻璃微珠虽然本身并不具有吸波性能，但却是制备吸波材料的良好基材。以玻璃微珠为核，通过化学镀在其表面镀覆一层具有良好软磁性能的铁镍合金或铁纳米粒子，既可以有效的降低吸波剂的密度，还可以获得不俗的吸波性能。本文在前人研究的基础上设计出以玻璃微珠为载体，采用化学镀法分别制备出了表面包覆铁镍合金和铁纳米粒子的玻璃微珠基核壳复合粒子，并对其表面形貌、组成成分及静磁性能进行了表征，研究了其电磁参数及电磁特性，得到

2、以下结论：(1)通过置换金属离子法和氨基化改性法对玻璃微珠表面进行活化处理，采用化学镀法分别得到了球形结构和准膜状结构的铁镍合金包玻璃微珠核壳复合粒子，具有球形结构的铁镍合金包覆玻璃微珠核壳复合粒子的饱和磁化强度Ms为34．54emu／g，高于准膜状结构的铁镍合金包覆玻璃微珠核壳复合粒子的饱和磁化强度(24．9emu／g)。在化学镀铁镍的最佳工艺条件为：温度为50℃，pH值为10，粉体装载量为8g／L。．(2)采用化学镀法和溶胶凝胶法在玻璃微珠表面分别包覆了铁纳米粒子及Si02层，并研究了Si02层形成的机理。通过SEM和XRD分析表明玻璃微珠表面上分

3、别地包覆了一层铁和Si02层，磁滞回线分析得包覆Si02前粉末的矫顽力Hc为94．86kOe，饱和磁化强度Ms为14．98emu／g，而包覆Si02后粉末的矫顽力He为100．55kOe，饱和磁化强度Ms为23．01emu／g。(3)矢量网络分析仪对玻璃微珠／铁镍合金、玻璃微珠／铁复合材料的电磁参数分析表明：当填充比玻璃微珠／铁镍：石蜡=1：4，厚度d=2．5mm时，球形结构的玻璃微珠／铁镍复合材料的最大反射损耗值lP．49．28dB，且R<-10dB的频宽约为9GHz，而膜状的玻璃微珠／铁镍复合材料的最大反射损耗值R=-33．8dB，且R<．10dB

4、的频宽约为4GHz。包覆二氧化硅后的玻璃微珠／铁核壳复合粒子的最大反射损耗值为-15．45dB，而未包覆二氧化硅的玻璃微珠／铁核壳复合粒子的最大反射损耗值为一11．17dB。关键词：玻璃微珠，化学镀，核壳结构，吸波材料武汉理工大学硕士学位论文AbstractHollowglassmicrospheresisagoodbasematerialforsynthesizingthewaveabsorptionmaterialsduetothecharacteristicsoflowdensity,hugesurfacearea,excellenttherma

5、landchemicalstability,highmechanicalstrengthandfinefluidity．Microwaveabsorptivematerialssuchasiron-nickelalloyandironnano—particlescoatedonhollowglassmicrospheresviaelectrolessplatingCaneffectivelyreducethedensityofabsorbingagents．Inthispaper,theiron-nickelalloyandironcoatedcore

6、—shellparticlesarepreparedbyusinghollowglassmicrospheresasthebasecorethroughelectrolessplating．Themorphologyandstructureofthehollowglassmicrospheres·-basedcore·-shellparticlesarecharacterized；themagneticpropertiesandthemicrowaveabsorptionpropertiesarealsodiscussed．Theconclusions

7、arefollowed：replacementofmetalionsmethodandtheamino-modifiedmethodareusedtoimprovedtheactivityofhollowglassmicrospheres，andtheobtainediron—nickelalloycoatedhollowglassmicrosphereshavetwodifferentmorphologies．Thesphericalstructureoftheiron-nickelalloycoatedhollowglassmicrospheres

8、COre—shellparticlesofthesaturationmagnetization