纳米隐形材料综述

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1、纳米隐形材料综述纳米隐形材料的研究和前景综述作考：杜彬班级：应用化学101班学号：101003104摘要：纳米材料由于其特殊的量子尺寸效应、小尺寸效应、表而与界而效应和宏观量子隧道效应产生优良的电磁波吸收性能受到世界各国的重视，本文介绍了纳米隐身材料的特性、吸波机理以及国内外纳米隐身材料的研究进展情况，并对纳米隐身材料今后的发展方向进行了展望。关键词：纳米材料；隐形；效应；吸波性能引言随着电子科技的迅猛发展，各种新型雷达探测器及精密武器相继问壯，使得未来战场上武器特别是一些人型的作战武器，如飞机、坦克、导弹、舰艇等所而

2、临的威胁日益增加，于是为了提高在战场上的生存能力、防御能力和攻击能力，隐形技术普遍受到了世界各国的高度重视。隐形技术已经由原來的“锦上添花”变成现在的“必不可少”，隐形技术的发展关键在于材料技术的发展，现代化的战争对吸波材料的性能捉出了越來越高的要求，一般传统意义的吸波材料已经很难满足薄、轻、宽、强的综合耍求，各国都在积极开发新型的隐形材料，纳米隐身材料研究是冃前隐身材料研究中一个非常活跃的热点，纳米材料具有纳米小尺寸效应、宏观量子隧道效应、界而效应等特点，使其在光、电、磁等物理方血具有独特的性质，可导致微波的高磁导率

3、、高磁损耗，实现微波的宽频带强吸收，而且具有兼容性好、质量轻、厚度薄等特点，是一•种具有很大发展潜力的新一代隐形材料。1、纳米隐身材料的特性及吸波机理1.1特性分析纳米材料是指材料组分的特性尺寸在纳米数量级(lnm-lOOnm)的材料，纳米隐形材料是指以磁性纳米材料或结构为主体构成的一种复介型隐形材料，由于结构和组成的特殊性，纳米隐形材料具有一些独特的特性，主要体现在以下几个方面：(1)特性尺寸在lnm—lOOnm之内，低于微波频段趋肤深度，可以避开趋肤效应的制约。(2)磁性金属纳米材料貝有高饱和磁化强度及形状各向异性

4、，其微波频段的磁导率和磁损耗可比磁性金属微米颗粒吸收剂高2个以上数量级，该特点可使纳米隐形材料具有大幅度的提高低频段吸波性能的潜力。(3)通过调整吸波材料的成分、组成、结构等可进行微波电磁谱频率响应特性调控，通过结构和成分的优化设计，对使阻抗由表及里渐变，实现阻抗匹配。1.2吸波机理当材料粒子尺寸在纳米级时，量子效应使纳米的电子能级发生分裂，分裂能级间隔正好处于与微波对应的能量范围（10-2—10-5eV）内，从而导致新的吸波效应。同时由于比表面积人、表而原了比例高、悬挂键增多，因而截而极化和多重散射成为重要的吸波机制

5、。另外，磁性纳米粒子具冇较高的矫顽力，可引起大的磁滞损耗，以上吸波机理尚需进一步完善和深入研究。2、纳米隐形材料的制备方法下面重点以两种常川的方法來具体讨论纳米隐形材料的制备方法。1.1溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法是近年來发展的一种制备纳米隐形材料的新工艺。此法是将金属有机或无机化合物经溶液制成溶胶，再在一定条件下（如加热）将具脱水，则具有流动性的溶胶逐渐变粘稠，成为略显弹性的固体凝胶，再将凝胶干燥、焙烧得到纳米级产物。烧结的方式和温度随物料的不同也有差杲，如用微波加热代替常规加热，在较低的温度和极短时间内合成了粒度小、纯

6、度高的超细粉；还比如用Y射线照射制得纳米级Cd、Se/聚丙烯酰胺复合粉。此类方法还能制备气孔互联的多孔纳米材料。可利用液体渗透、物理方法和化学沉积、热解、氧化及还原反应來填充气孔以制备复合材料。FI前采用此法制备纳米隐形材料的具体技术和工艺很多，但按其产生溶胶一凝胶的机制來分主要有三种类型。（1）传统胶体型。通过控制溶液中金属离子的沉淀过程，使形成的颗粒不I才I聚成人颗粒而沉降，得到稳定均匀的溶胶，再经蒸发溶剂（脱水）得到凝胶。AdrianaS.Albuquerque等人运用传统胶体法使NiO.5ZnO.5Fe204纳

7、米颗粒向前在Si02玻璃相中，通过改变铁氧体的量和退火温度來获得需要的磁性能。（2）无机聚合物型。通过可溶性聚合物在水或有机相中的溶胶一凝胶法过程，使金属离了均匀分散于凝胶中。常用聚合物有聚乙烯醇、硬脂酸、聚内烯酰胺等。王丽等人用聚乙烯醇溶胶一凝胶法制得Nil-xZnxFe2O4（OWxWl）纳米颗粒，此法得到的产物纯度高，颗粒细，热处理温度低。GangXiong等人用硬脂酸凝胶法制得10—25nm大小的Ba4Co2Fe36060粉末，且随热处理温度提高，粉末形状由球形转化为立方体。（3）络合物型。利用络合剂将金属离子

8、形成络合物，再经溶胶一凝胶过程形成络合物凝胶。常用络合剂有柠檬酸等。刘常坤采用柠檬酸络合分解的溶胶一凝胶法制得平均粒径30nm且分散均匀的CoFe204超细微粒。与其他传统的无机材料制备方法相比，溶胶一凝胶法具有反应烧结温度低，粒径分布均匀等优点，但其也有反应时间过长，凝胶易开裂等缺点。这些都值得我们在应用此法时给予足够的注意。2