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本文采用等离子体电弧法制备了碳壳层包覆的磁性纳米胶囊微波吸收材料,碳壳层作为介电组分,内核的磁性金属作为磁组分。利用介电调控改变碳包覆的磁性纳米胶囊的复介电系数,系统研究了介电调控对微波吸收性质影响。介电调控通过以下方法实现:(1)在碳壳层中引入硅化物,改变碳壳层的缺陷程度;(2)制备核/双壳层纳米胶囊复合物以及(3)将纳米胶囊与导电钙钛矿氧化物材料混合。 在Ni/(C,silicides)体系中,碳壳层中的硅化物使得Ni/(C,silicides)-石蜡复合物的复介电系数增加,微波反射损耗最小值的峰位出现红移。随着吸收层厚度的增加,红移值从1.9 GHz减小到0.7 GHz。我们提出了电偶极子模型对红移进行解释,Ni-C和Ni-Si电偶极子Ni-C电偶极子的大小分别为0.33Debye和0.31Debye电荷转移。根据ω=√(P·E)/(md2),可以半定量解释红移现象。在FeCo/C体系中,制备了三种具有不同缺陷程度碳壳层的铁钴纳米胶囊,按缺陷程度由高到低为:具有硅化物掺杂的碳壳层的Fe55Co45/(C,silicides)纳米胶囊,具有非晶碳壳层的Fe60Co40/C纳米胶囊,和具有洋葱状碳壳层的Fe55Co45/纳米胶囊。随着碳壳层无序程度的增加,复介电系数的值增加,复磁导率变化不大,微波反射损耗的峰值出现红移,这种变化是由碳壳层中的缺陷作为极化中心而引起的。 采用微乳液法克服极性BaTiO3凝胶与非极性碳壳层不浸润的难题,制备了具有核/双壳层微观结构的FeCo/C/BaTiO3纳米复合物。高分辨电镜(HRTEM)显示FeCo/C/BaTiO3纳米复合物由FeCo纳米颗粒作为核,而C和BaTiO3分别是内壳层和外壳层。相比纳米胶囊与BaTiO3纳米颗粒的简单混合物,界面极化改善了核/双壳层纳米复合物的阻抗匹配。FeCo/C/(20 wt%)BaTiO3-石蜡复合微波吸收剂表现出宽频带和强吸收特性,在层厚为2 mm时其反射损耗在频率11.6 GHz时为-41.7 dB,反射损耗低于-10 dB的频带宽度为5.1 GHz,覆盖从9.4到14.5 GHz的频率范围。 利用溶胶凝胶法制备了含有氧空位的钙钛矿型LaNiO2.60粉末。LaNiO2.60具有多孔结构,在室温具有金属导电性。LaNiO260-石蜡复合物的吸波性能与LaNiO2.60在石蜡中的含量关系密切,在逾渗阈值附近(10 wt%)的LaNiO2.60-石蜡复合物具有最佳的微波吸收性能。当吸收层厚度为8 mm时,10 wt%的LaNiO2.60-石蜡复合物具有多重吸收峰。介电调控的LaNiO2.60-(80 wt%)FeCo/C-石蜡具有增强的微波吸收性能。通过调节吸收层厚度可以使得反射损耗在在整个测试频段内小于-10 dB。当吸收层厚度为2.4 mm时,LaNiO2.60-(80 wt%)FeCo/C-石蜡在9 GHz处有最佳的微波吸收,其反射损耗值为-50.6 dB。由于LaNiO2.60含量高于逾渗阈值(PC>10 wt%),LaNiO2.60-(50 wt%)FeCo/C-石蜡和LaNiO2.60-(20wt%)FeCo/C-石蜡复合物的微波吸收性能急剧变差。这说明通过导电材料进行介电调控时,其含量应该接近且低于其逾渗阈值。