论文总字数：23215字

摘 要

随着电子通讯工业的迅速发展为人们的生活带来方便的同时，大量电子设备的使用也造成了了严重的电磁污染，对我们的生活环境来说，这是极大的威胁，这一新污染形势的出现，因其难防难除，已成为当今人类面临的一项严峻挑战。不仅电气设备的运行会受到电磁污染的干扰，也不能忽视对人体健康的影响。正因如此，社会的广泛关注起电磁污染，人们也开始采用距离保护以及利用吸波材料等手段，来解决这一问题。

目前，吸波材料多种多样，但总的目标都是为了实现吸波涂层轻且薄，吸波频带宽以及吸波能力强，其中碳系吸波材料就有很大研究空间。有序介孔碳作为吸波材料具有较好的性能，然后通过磁性纳米粒子的复合，可以获得性能更加优异并且制备较为简单的新型吸波材料，为吸波材料的设计与制备提供了一个新思路。

本文主要是以甲阶酚醛树脂和硅酸四乙酯为前驱体，F127为软模板剂，采取溶剂挥发诱导自组装（EISA）法制备了一种复合Ni的有序介孔碳吸波材料。通过控制相同的碳含量和相同的NiCl₂•6H₂O复合量，研究了不同碳化温度下材料的吸波性能。最终得知OMC/Si@Ni0.5-700型介孔碳具备优秀的吸波性能，在14.01 GHz下能够达到-67.4dB的反射损耗，非常适合用作新型吸波材料的吸收剂。

关键词：电磁污染吸波材料 EISA法有序介孔碳

Preparation and absorbing properties of ordered mesoporous carbon/magnetic nanoparticle composites

Abstract

With the rapid development of the electronic communication industry, people's lives have gained many conveniences, but the use of a large number of electronic devices has brought serious electromagnetic pollution, which has posed a great threat to our living environment and people's health. The emergence of this type of pollution, since it is difficult to prevent and eliminate, it has became a serious challenge for mankind today.

Electromagnetic pollution has gradually aroused widespread concern in society, and people have begun to use distance protection and absorbing materials to solve this problem. At present, there are a variety of absorbing materials, but the overall goal is to make it thin, have wide absorbing frequency bandwidth and strong absorbing ability, which makes carbon-based absorbing materials have a lot of research space.

Ordered mesoporous carbon has good performance as a wave absorbing material, and then through the combination of magnetic nanoparticles, a new type of wave absorbing material with better performance and simpler preparation can be obtained. In this paper, an ordered mesoporous carbon absorbing material composed of Ni is prepared by using resol phenolic resin and tetraethyl silicate as precursors and F127 as a soft template agent by solvent evaporation induced self-assembly (EISA) method. By controlling the same carbon content and the same NiCl₂ • 6H₂O recombination, the absorbing properties of the materials at different carbonization temperatures were studied. Finally, I learned that OMC/Si@Ni0.5-700 mesoporous carbon has the most excellent wave absorption performance, and can achieve a reflection loss of -67.4dB at 14.01GHz, which is very suitable for being used as a wave absorbing materials.

Key words: Electromagnetic pollution; Absorbing materials; EISA; Ordered mesoporous carbon

目录

摘要 I

Abstract II

第一章引言 1

1.1引言 1

1.2吸波材料的吸波原理 1

1.3吸波材料的分类以及研究现状 5

1.3.1金属磁性粉末吸波材料 5

1.3.2新型陶瓷吸波材料 6

1.3.3纳米吸波材料 7

1.3.4手性吸波材料 7

1.3.5 铁氧体吸波材料 8

1.3.6 碳系吸波材料 8

1.4 有序介孔碳的制备 12

1.4.1 硬模板法 12

1.4.2软模板法 13

1.4.3溶剂挥发诱导自组装法(EISA法) 13

1.5选题的目的、意义和研究内容 15

1.5.1选题的目的和意义 15

1.5.2选题的研究内容 16

第二章实验研究方法 17

2.1样品制备的工艺流程 17

第三章实验结果讨论 18

3.1相同碳化温度下复合Ni对有序介孔碳吸波性能的影响 18

3.1.1相同碳化温度下复合与未复合有序介孔碳的形态和微结构 18

3.1.2电磁参数及其吸波性能研究 18

第四章结论、不足与展望 22

4.1结论 22

4.2不足 23

4.3展望 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 引言

1.1引言

随着电子通讯工业的迅速发展使人们的生活获得便利的同时，而大量电子设备的运行带来的严重的电磁污染，是我们的生活环境的极大威胁，这一新污染形势的出现，因为电磁污染难以防治难以消除，已成为当今人类面临的一项严峻挑战。不仅电气设备的运行会受到电磁污染的干扰，其对人体健康的影响也不能忽视。正因如此，社会也逐渐关注起电磁污染，人们也开始采用距离保护以及利用吸波材料等手段，来解决这一问题。

距离保护，顾名思义，就是使被照射体与辐射源保持足够远的距离，使电磁波在辐射过程中就发生大幅度衰减。此方法简单方便，但受空间条件影响较大，故实用性并不高。而吸波材料是一种能够有效衰减吸收入射电磁波的特殊性功能材料，它可以通过磁损耗以及介电损耗，通过能量的转换使吸收的电磁波能量以其他形式能量被耗散^[1]。

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