磁性复合材料的制备及其电磁波吸收性能的研究

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1、分类号：O611.4单位代码：10183研究生学号：2015332020密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）磁性复合材料的制备及其电磁波吸收性能的研究FabricationofMagneticCompositesandStudyforElectromagneticWaveAbsorbingProperties作者姓名：李娟专业：无机化学研究方向：无机固体化学指导教师：岳惠娟副教授培养单位：吉林大学化学学院2018年5月磁性复合材料的制备及其电磁波吸收性能的研究FabricationofMagneticCompositesandStudyforElectromagneti

2、cWaveAbsorbingProperties作者姓名：李娟专业名称：无机化学指导教师：岳惠娟副教授学位类别：理学硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成

3、果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：无机化学论文题目：磁性复合材料的制备及其

4、电磁波吸收性能的研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室（130012）作者联系电话：15764332712摘要摘要磁性复合材料的制备及其电磁波吸收性能的研究电磁波吸收材料因其在生产、生活、军事以及工业上的广泛应用成为当今社会的研究热点。石墨烯及其衍生物具有突出的物理化学性质，使这类材料在各个领域受到广大学者的推崇，其中还原氧化石墨烯因其独特的性能，如良好的导电性、表面剩余官能团、高的比表面积，被认为是最具有应用前景的材料之一。还原氧化石墨烯与磁性材料复合可以结合磁性材料与介电材料的优点有希

5、望获得高效吸波材料。本文主要侧重于探索简单可行的制备过程，通过合理设计形貌和控制微观结构，构筑合成不同复合结构的铁镍合金/石墨烯复合材料。通过探究多组分间的界面效应和协同作用以及对电磁参数的调控，我们旨在确立异质材料的吸波机制，从而设计出制备“涂层薄、质量轻、频带宽、吸收强”的理想吸波材料的新思路。论文的主要研究内容如下：1.采用水热法和热处理过程制备出介孔碳包覆铁镍合金微米球材料，通过对材料进行扫描电镜以及透射电镜分析，得出该材料是碳包覆铁镍合金纳米粒子结构，其中铁镍合金磁性颗粒比较均匀的分散在碳微米球内部，且包覆结构可以产生界面极化。从N2吸脱附曲线可知，该材料具有介孔结

6、构，介孔的存在不仅可以形成更多的缺陷和悬挂键增强极化损耗，而且可以促使电磁波进入材料内部并将其束缚在材料中，然后经多重折射和散射损耗更多电磁波。综上，这些极化损耗、多重反射和散射等协同效应使得该复合材料具有一定的微波吸收性能。为了提高该材料的吸收性能，我们通过引入石墨烯修饰的方式制备得到还原氧化石墨烯修饰介孔碳包覆铁镍合金微米球材料。与未经石墨烯修饰的材料相比，该材料吸波性能大幅度提升，在涂层厚度为1.5mm时，对电磁波的最小反射损失值可达-45.2dB，有效吸收频宽为5.0GHz。通过数据分析可知，石墨烯的引入有效提高了材料的介电损耗和匹配性能，以及结合材料的特殊结构等多重

7、复杂效应，从而得到吸波性能优异的材料。2.采用简单易行的一锅法制备出了一系列铁镍合金纳米粒子负载于石墨烯的二维复合材料。利用反应体系中的葡萄糖以及氧化石墨烯层上含氧官能团与金属离子的相互作用，使得产物中纳米尺寸的铁镍合金粒子均匀且无团聚的分I吉林大学硕士学位论文布在石墨烯层上。实验结果表明，调整实验过程中磁性材料与介电组分的比例可以调变复合材料的电磁波吸收性能。二维磁性复合材料（FeNi/rGO-100）展现出了最优异的微波吸收性能，在涂层厚度为1.5mm时，最小反射损失值可达-46.2dB，有效吸收频