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本文采用直流电弧等离子体法以五氧化二钒和金属的微米粉为原料,成功制备出了VOx(氧化钒)/Fe、VOx/Ni、VOx/Cu和VOx/Mg纳米复合粒子。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(FT—IR)以及拉曼光谱分析(Raman),确定了VOx/Fe和VOx/Ni纳米复合粒子为壳/核结构,且包覆层成分较复杂,包含有多种价态的钒;而VOx/Cu和VOx/Mg纳米复合粒子由于金属材料本身的特性,导致或者包覆层较薄、包覆不完整,或者没有形成包覆结构。热重及差热分析(TGA/DSC)表明四种纳米复合粒子都能够在室温下稳定的存在,形成包覆结构的氧化钒能够显著提高内核金属的氧化温度,包覆层越厚,抗氧化能力就越强。
利用网络分析仪采用同轴法测试了频率范围为2-18GHz的电磁参数,将测得的电磁参数,利用计算机数值模拟技术,从机理上研究了氧化钒/金属纳米复合粒子在2-18GHz频段的电磁波损耗特性。氧化钒的加入,改善了纯金属纳米粒子的吸波特性,使得同一厚度的样品出现多个吸收频段,提高样品的应用范围。其中,氧化钒包覆Fe和氧化钒包覆Ni纳米复合粒子的吸波性能较为优异。氧化钒包覆Fe/石蜡复合材料当厚度为6mm时,在13.2GHz频率处出现最小反射损耗值-17.2dB,在10-18GHz频率范围,氧化钒包覆Fe/石蜡复合吸波材料的吸收值均达到-10dB。氧化钒包覆Ni/石蜡复合材料当厚度为5mm时,在17.6GHz频率处出现最小反射损耗值-16dB,在3.2-5GHz以及10.5-18GHz频率范围内,氧化钒包覆Ni/石蜡复合吸波材料的吸收值均达到-10dB。而氧化钒/Cu和氧化钒/Mg纳米复合粒子由于金属本身的特性使得吸波性能较弱。