一、Design and application of functional absorbers（论文文献综述）
唐宇佳[1]（2021）在《发泡物料微波冷冻干燥制备功能性蓝莓食品》文中研究指明冷冻干燥是将含湿物料在低温低压下以升华和解吸的方式除去湿份的过程。冷冻干燥能够有效保留原料的风味和挥发性成分,减少生物活性成分的降解,产品质量极佳。然而,冷冻干燥时间长、能耗高的缺点限制了其大规模应用。为了强化冷冻干燥过程、缩短干燥时间并获得高质量的蓝莓粉末产品,本论文通过对蓝莓果浆进行发泡处理以强化过程传质,采用吸波材料碳化硅（SiC）辅助微波加热以强化过程传热。此外,为了评价冷冻干燥产品的质量,建立了本产品的质量评价体系。首先测定了蓝莓果浆的共晶点,并以此为依据确定预冻温度;确定了合适的发泡剂和稳定剂浓度以获得具有较高膨胀率且稳定的泡沫;制备了未发泡和发泡两种冷冻样品,采用石英和SiC两种材质的底盘,进行了常规冷冻干燥和微波冷冻干燥实验,探究发泡处理和吸波材料辅助的微波加热对冷冻干燥过程的影响;对冷冻干燥产品水分含量、色泽、花色苷和总酚含量进行测定,以此为依据评价常规冷冻干燥和微波冷冻干燥产品质量;对未发泡和发泡物料冷冻干燥产品进行SEM形貌表征,从微观角度分析发泡处理的强化机理。实验结果表明,在30℃和15 Pa下采用石英底盘,发泡物料比未发泡物料冷冻干燥时间缩短了39.1%。当温度提高至40℃时,未发泡与发泡物料冷冻干燥时间分别缩短了15.2%和17.9%。在30℃、15 Pa下施加2 W微波功率,采用SiC底盘替代石英底盘,发泡物料微波冷冻干燥时间比发泡与未发泡物料常规冷冻干燥（0 W）分别缩短了14.3%和47.8%;微波功率提高至4 W时,干燥时间分别缩短了25.0%和54.3%。微波冷冻干燥产品与常规冷冻干燥产品的色泽参数以及花色苷单体总含量和总酚含量无显着性差异（p>0.05）。常规冷冻干燥和微波冷冻干燥产品均具有较高的总单体花色苷和总酚保留率,分别在80%和75%以上。干燥产品的SEM形貌表征表明,未发泡物料干燥产品结构致密;而发泡物料干燥产品具有疏松多孔的结构,孔壁纤薄,减小了水蒸气的迁移阻力。吸波材料辅助的发泡物料微波冷冻干燥实现了过程传质传热的同时强化,大幅缩短了冷冻干燥时间,提高了过程经济性,而且干燥产品质量与常规冷冻干燥相当。在实现过程低能耗的同时,获得了高质量的产品。
游鹏[2]（2021）在《基于微纳结构的电磁吸收及热辐射调控研究》文中提出电磁吸收及热辐射调控技术的关键在于如何实现对材料电磁响应谱的灵活调控,亚波长尺寸的微纳结构材料为此类电磁调控提供了一种有效的解决途径。从日间被动辐射制冷的研究的兴起到电磁吸收材料厚度大幅缩减的实现,微纳结构材料都扮演了重要的角色。亚波长尺寸的微纳结构可在波长量级调控材料的电磁特性,促进材料轻量化,在电磁吸收及热辐射领域具有不可忽视的潜力。但是,此类研究仍遇到了许多亟需解决的问题,比如设计速度较慢、设计理论存在一定的缺陷、材料厚度难以进一步缩减等。针对上述问题,本文围绕亚波长尺寸的微纳结构材料展开研究,着重研究实现电磁吸收及热辐射调控材料的快速设计以及厚度缩减的原理及方法,主要的研究内容为:1、针对目前亚波长尺寸的微纳结构材料设计速度较慢的问题,本论文结合传输矩阵算法、等效介质理论,以及遗传算法,提出了被动辐射制冷材料的快速设计方法;利用结合悬链线场理论、传输线理论,以及遗传算法的设计方法,将微波吸波器的设计速度从小时量级缩减至秒量级。2、现阶段的被动辐射制冷材料设计理论,通常存在提高制冷性能和降低材料厚度难以兼顾的缺陷。本论文对传统的设计理论进行修正,将太阳辐射光谱及大气透射率谱引入设计过程,优化设计后得到被动辐射制冷功率—厚度比高于其他工作2倍以上的被动辐射制冷材料。此外,考虑到玻璃窗口居多的建筑的制冷需求,本论文创新性的提出了透射式被动辐射制冷材料的概念,并设计了基于亚波长结构的透射式被动辐射制冷材料。3、针对宽带电磁吸收材料厚度难以进一步缩减的问题,本论文基于悬链线场理论和传输线理论,结合厚度极限理论,实现了材料厚度接近厚度极限的微波宽带吸波器的设计。该设计包括单环结构和双环结构吸波器,其中单环结构吸波器反射率低于-10d B的相对带宽大于167%,厚度不超过极限厚度的101%;双环结构吸波器反射率低于-15d B的相对带宽大于127%,厚度不超过极限厚度的104%。
盖陆海[3]（2021）在《石墨烯基气凝胶复合材料的制备及其结构性能研究》文中进行了进一步梳理石墨烯,一种由sp2杂化碳原子堆积成的二维蜂窝状纳米片层材料,具备导电性好、比表面积大、密度低、结构可调控等一系列优点,广泛应用于锂硫（Li-S）电池和电磁波吸收领域。三维（3D）介孔石墨烯的引入不仅可以提高硫正极的电导率、缓解充放电过程的体积变化而且还可以吸附多硫化锂（Li2Sn,3≤n≤8）中间体,从而提高Li-S电池电化学性能;此外,3D介孔石墨烯与单质Co的掺杂,能明显改善Li2Sn的缓慢的氧化还原动力学。氧化石墨烯（GO）的导电性比石墨烯的略差,但其含有一定量的含氧基团和表面缺陷,可以产生偶极极化损耗;将其与钴镍合金（CoNi）等铁磁性物质的复合可以降低防电磁波吸收材料的密度、改善磁损耗机制单一等缺陷。我们首先制备了 Co金属和N原子共掺杂的还原氧化石墨烯三维介孔复合材料（Co/NrGO）和钴镍合金与N掺杂还原氧化石墨烯的纳米复合材料（CoNi/NrGO）;在复合物结构表征的基础上,分别将Co/NrGO和CoNi/NrGO用于锂硫电池和电磁波吸收应用基础研究领域;论文的主要内容如下:（1）采用溶剂热、浸渍和热还原结合的方法,首先制备了 Co金属和N原子共掺杂的还原氧化石墨烯三维介孔复合材料Co/NrGO,然后将其与单质硫的手工研磨制备了含硫混合物（Co/NrGO/S）。其中,Co/NrGO分别用作正极与隔膜的涂层,而Co/NrGO/S直接用作Li-S电池的正极。Co/NrGO的介孔结构可以捕获电化学循环过程中产生的、电解液可溶的中间体Li2Sn;其掺杂的单质Co纳米颗粒可催化Li2Sn可逆转化为电解液不溶的反应物S8或产物Li2S;‘再生的’反应物S8在3D纳米结构中的分布,可将高导电的Co/NrGO看作是单质硫的载体。Co/NrGO材料的多功能性使得Co/NrGO/S电极显示优异的电化学循环稳定性（第100圈～1070 mAh g-1,0.2 C）、超高的倍率的能力（～835 mAh g-1,2.0 C）和良好的耐久性（第250圈～905 mAh g-.1,0.5/0.2 C）。与多孔碳仅仅用作单质硫载体相比,高导电性的三维介孔复合材料Co/NrGO在工作电极和隔膜上的涂敷,能进一步改善Li-S电池的电化学性能。（2）通过采用溶剂热、浸渍和热还原结合的方法,制备了三种CoNi合金与N掺杂还原氧化石墨烯纳米复合物:CoNi/NrGO-1（5.7 wt%）,CoNi/NrGO-2（8.3 wt%）和CoNi/NrGO-3（14.1 wt%）。将CoNi/NrGO系列纳米复合物分别分散在固体石蜡中,研究石蜡分散体系中CoNi/NrGO的含量以及石蜡同轴环的厚度对电磁波吸收性能的影响。2-18 GHz频率范围内的测试结果表明石蜡复合物中CoNi/NrGO-2样品的性能最佳:最佳填充量为9.0 wt%,最小反射损耗（RLmin）出现在7.76 GHz处,RLmin数值可以达到-35.2 dB,对应匹配厚度为3.0 mm;对应匹配厚度为1.5 mm时,存在最大吸收带宽（RL<-10 dB）:3.67 GHz（14.20-17.87 GHz）。此外,通过调节吸波剂厚度,可以将RL<-10 dB的有效吸收带覆盖3.86-17.87 GHz的频率范围。CoNi/NrGO-2样品的优异的电磁波吸收性能可归结于CoNi纳米颗粒（166.9±1.3 nm）与薄片状rGO（～6nm）的高效复合,以及介电损耗（偶极极化和界面极化）和磁损耗（涡流损耗和自然共振损耗）的协同增效机制。
蔡杨[4]（2021）在《基于单极子结构的电磁吸波器研究》文中指出电磁吸波器作为常用的电磁屏蔽,电磁隐身材料,在天线暗室、通信测试、反侦查、抗干扰等各种民用、军用方面都有非常重要的价值与意义,近年来随着超表面的研究,结构式电磁吸波器也一同迅猛发展,学者们对电磁吸波器的工作带宽、结构剖面、极化、角度稳定性、多功能性、天线集成性等多方面进行了大量的研究,在这些方面取得了丰富的成果。此外还提出了多种吸波器的设计方法,目前常规吸波器的研究已经非常成熟了。然而大角度吸波特性是当前的一个瓶颈,随着入射角度的增大,大多数吸波器的吸波特性会急剧恶化,具有宽角域特性的吸波器往往又是谐振式的窄带结构。现在几乎没有同时具有宽带与宽角域特性的电磁吸波器。本文调研了国内外电磁吸波器相关文献,重点分析了大角度吸波器的设计方法,总结了已有文献中的不足,并在其基础上进行改进和完善,创新性地提出了一种新的吸波器设计方法,并且成功地突破了现在的瓶颈,设计了多种具有大角度、宽角域的宽带电磁吸波器,本文的主要研究工作及创新点如下:一、基于本团队提出的天线阻抗互易性的电磁吸波器设计方法,本文进一步提出了基于天线辐射方向图互易性的电磁吸波器设计方法,实现了具有特殊“吸波方向图”的电磁吸波器,并从天线阵列的角度,分析比较了天线阵列与吸波器阵列的相同与不同点。二、采用上述的设计方法,利用单极子天线大角度辐射的特性,设计了一种具有大角度吸波特性的宽带电磁吸波器。从天线的角度对该结构进行了研究分析,并引入宽角匹配层的结构,进一步扩展了该结构的工作带宽,实现了一种具有超低剖面的针对大角度的宽带电磁吸波器。此外,还对大间距阵列的盲点特性进行了研究,验证了吸波器阵列在盲点处,无法吸波的特性。三、在所设计的单极子吸波器的基础上,结合小角度吸波器,先设计了一种低剖面的窄带吸波器,实现了窄带范围内的宽角域吸波。又利用偶极子的宽带吸波特性,结合单极子吸波器,实现了一种宽带、宽角域的电磁吸波器。最后根据紧耦合原理,设计了一种T型紧耦合电磁吸波器,对其表面电流进行分析研究,实现了一种超宽带的宽角域电磁吸波器。
杨明龙[5]（2021）在《碳基复合材料的微结构调控及其电磁波吸收性能研究》文中提出新一代军用战机面临的全方位、超宽频雷达探测威胁和日益严重的电磁辐射污染使高性能电磁波吸收材料在军用和民用领域都面临着迫切需求。理想的吸波材料要求具有“宽、轻、薄、强”的性能特点,而传统的铁氧体等吸波材料存在吸波频带窄、密度大等性能缺陷。碳基纳米材料具有轻质、高介电损耗、易与其他材料复合等性能优势,尤其是可以通过微结构的调控可以实现对电磁参数,吸波性能和材料密度等关键性能指标的优化。有望达到服役环境对吸波材料的性能要求。因此,本文从碳基纳米复合材料微结构的设计与调控出发,采用水热合成、原位生长、冷冻铸造等方法,制备了具有不同微结构的碳基复合吸波材料。研究了微结构形式对电磁波吸收性能的影响规律,分析了吸波机理,并对其应用前景进行了探索。主要研究内容如下:为了解决传统吸波材料吸收频带窄的问题,本文采用设计特殊微结构和引入多种损耗机制的研究思路,通过两步水热合成及保护气氛热处理制备了具有蝴蝶结状微结构的Co/CoO@C纳米复合吸波材料。研究了水热反应时间和热处理温度对微结构形貌的影响规律。考察了其在2-18GHz频段内的电磁参数和电磁波反射损耗（Reflection Loss,RL）。结果表明,热处理温度的调节实现了对样品电磁参数的有效调控。600°C热处理得到的Co/CoO@C-600样品具有优异的宽频吸波性能,3mm厚度下有效吸收（RL<-10 d B）频带宽度可达9.9GHz（8.1-18GHz）,最低反射损耗(RLmin)达到-33.6dB;6mm厚度下,有效吸收频带宽度进一步扩展到了13.6GHz（4.4-18GHz）,覆盖考察频段的85%,同时RLmin也进一步降低到了-45.0dB。优异的宽频带电磁波吸收能力有赖于蝴蝶结状微结构对电磁参数的调节作用和Co/CoO@C颗粒的磁性/介电协同损耗机制,也使这种蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料具有很高的实际应用潜力。为了实现吸波材料轻质化的目标,本文采取将轻质生物质材料与分子级多孔结构的金属有机框架（metal-organic-frameworks,MOFs）复合的思路,在棉花纤维表面均匀生长了含钴元素的ZIF-67（zeolitic imidazolate framework-67）MOF颗粒。通过还原性气氛中的高温碳化同时实现了复合纤维的碳化和碳纳米管的原位催化生长,得到了具有微-纳分级结构CNT/Co/C空心复合纤维。自然状态下表观密度仅0.0198g/cm3。通过测试复合纤维的电磁参数计算了2-18GHz的电磁波反射损耗。2mm厚度下,有效吸收频带宽度达到了8.02GHz（9.98-18 GHz）。薄厚度下的宽频吸波效果主要归功于分级结构改善了阻抗匹配特性以及介电/磁性异质成分造成的多种极化损耗机制。这种将天然生物质衍生的碳材料与MOFs复合的方法也为超轻质宽频吸波材料的开发提供了一种新策略。为了探索低维纳米材料宏观组装体的结构形式对吸波性能的影响,同时开展吸波材料多功能一体化研究,本文以高导电二维Ti3C2Tx MXenes纳米片为材料基元,采用定向冷冻铸造法制备了轻质Ti3C2Tx/明胶定向结构复合气凝胶（M@G）。通过引入明胶作为粘结剂解决了Ti3C2Tx纳米片层间范德华力弱造成的气凝胶力学强度差的问题。Ti3C2Tx纳米片的面内/面外本征物理特性差异及定向排布结构赋予了复合气凝胶各向异性的力学、导热和电磁吸波性能。复合气凝胶在轴向（冷冻铸造过程冰晶生长方向）表现出高压缩强度和负泊松比,而在径向（垂直于冰晶生长方向）则具有高弹性和接近零泊松比;M@G-45（Ti3C2Tx含量为45wt%）复合气凝胶轴/径向热导率差异达到14.75倍,径向最低热导率达到0.008W/m·K,具有优异的隔热性能。吸波性能方面,M@G-45复合气凝胶径向在4.08GHz处RLmin达到-57.3dB,但有效吸收频带宽度仅0.9GHz,而轴向RLmin峰值为-59.5dB移动到了14.04GHz,有效吸收频带宽度也显着扩展到了6.24GHz,宽频吸波性能得到明显改善。这种通过调控二维纳米材料组装形式实现吸波性能调节的方法,为轻质多功能吸波材料的制备提供了借鉴。
王丽[6]（2020）在《木材/石墨烯三维各向异性导电材料的制备与性能研究》文中研究指明利用天然立体多通道且富含活性官能团-OH、-COOH的木材,与集导电、疏水及机械性能为一体的二维石墨烯有机结合,制备出一种绿色、触觉特性优良的三维导电木材,为我国人工林木材功能性改良及高附加值利用提供新途径,并为导电领域提供一种新型绿色材料。本文以实体木材为基质模板,氧化石墨烯（GO）前驱体进行浸渍处理,采用绿色化学法、间歇式机械力热压法、隔氧热还原法致使还原性氧化石墨烯（rGO）在木材基质模板中原位生长,制备出三种新型三维导电木材,并对rGO在三种条件下的生长机理、材料的导电机理、材料的电磁屏蔽-吸波性能及物理力学性能进行了探讨,取得如下研究成果:1.实体木材基质模板的制备工艺优化。对比了杨木素材（PPW）、多次水循环处理木材（WEW）及碱法抽提木质素制备木材（AEW）的孔隙形貌结构及成分变化,将三种木材与GO前驱体结合,并通过抗坏血酸（AA）还原出木材机体内部具有导电性的rGO,得到导电木材,对三种导电木材的导电性能、形貌结构及成分进行了分析,得出WEW保持了 PPW原有的三维各向异性骨架结构,孔隙连通性好,GO可畅通地进入并原位生长出连续性的rGO,形成完整的导电线路,利于电子的穿行。2.石墨粉粒度与GO分散液的关系分析。采用5种不同粒径的石墨粉制备出5种GO前驱体,对其片层尺寸、氧化程度及含氧官能团种类进行了分析,并将5种GO前驱体与WEW复合,经AA还原制备出5种导电木材,对其导电性、rGO的分布、与WEW的结合进行了分析。结果表明,D4.0μm石墨粉制备的GO（GO4）含有的游离态-COOH和-OH最多,-O-最少,最有利于与木材中的游离态-OH及-COOH发生化学键合,其横向尺寸约为1.6nm,进入到木材基质模板的三维结构中原位生长的rGO还原程度最大,构建的导电线路最完整。3.绿色化学还原法制备木材/石墨烯导电材料。首先确定出本研究的最佳还原剂为AA,之后对AA处理方式导电性能的变化进行了系统研究。结果表明,GO前驱体浓度5mg·mL-1,AA浓度5mg·mL-1,水热反应时间4h,反应温度为100℃时,材料的纵向电阻率为36.7Ω·cm,弦向电阻率为591.4Ω·cm,径向电阻率为3231.3Ω·cm。导电材料弦向的电磁屏蔽效应在高频段39.8Ghz为18.4dB,径向在中频段26.5GHz为17.6dB,纵向在低频段13GHz为18.5dB。导电材料径向的吸波损耗在拟合厚度为4.0mm,10-15Ghz波段为-58dB,弦向为-33.5dB,纵向在拟合厚度5.0mm,35-40Ghz波段为-11.4dB。导电材料的吸水率比素材降低25%,体积膨胀率降低45%,体积干缩率降低73.3%,径向硬度提高26.4%,抗弯强度及抗弯弹性模量均值分别增大了 25%及13%。4.间歇式机械热压力还原法制备木材/石墨烯导电材料。考察了机械热压过程中,GO前驱体浓度、热压力、热压温度及时间对rGO还原度及导电线路重新构建的影响,并对材料的电磁屏蔽-吸波性能及物理力学性能进行了分析。结果表明,当浸渍的GO浓度为3mg·mL-1,热压温度为200℃,热压时间为45min,试件压缩率达到45%时,电阻率数值分别为:纵向3.8Q·cm,径向48.04Ω·cm,弦向70.70Ω·cm。导电材料弦向的电磁屏蔽效应在26.5-40GHz范围内最大值为26.8dB,径向为18.5dB,纵向为16.3dB。导电材料弦向的吸波损耗在拟合厚度为4.5mm,35-40GHz范围内为-33.5dB,径向在拟合厚度为5.5mm时,25-30GHz范围内为-52.5dB,纵向在拟合厚度为4.5mm,35-40GHz范围内为-38.5dB,导电材料的吸水性能降低43%,体积膨胀率由素材的22.12%降低到8%,体积干缩率由素材的18.14%下降至4.43%,静曲强度和抗弯弹性模量由素材的83.185MPa,7310.8MPa提高至168.921MPa,17563.8MPa。5.隔氧热还原法制备木材/石墨烯导电材料。用两种热法还原的方式对材料进行处理,一是在保留木材原有力学性能前提下低温隔氧热还原法制备的导电木材,评价了木材基质模板中GO还原度对材料三维导电性能的影响,并分析了 rGO还原度与材料电磁屏蔽性能、吸波性能及物理力学性能之间的关系。结果表明:GO前驱体浓度为3mg·mL-1,温度为210℃,时间为2h时,导电材料的弦向电阻率为2100Ω·cm,径向为6073Ω·cm,纵向为1903Ω·cm,导电材料弦向的电磁屏蔽效应在26.5-40GHz范围内最大值为13.8dB,径向为9.8dB,纵向为14.6dB。导电材料弦向的吸波损耗在拟合厚度为5.5mm,35-40GHz范围内为-31.1dB,径向为-22.8dB,纵向为-26.4dB,导电材料的吸水率降低18.6%,体积吸湿膨胀率降低78.70%,体积干缩率降低76.10%,导电材料的径向硬度降低26.25%,静曲强度提高26.56%,抗弯弹性模量提高20.75%。二是在在不考虑木材原有力学性能变化的前提下,将木材/GO复合材料在高温隔氧条件下进行处理,考察材料导电性能的变化,并对导电机理及高温条件下rGO与木材基质模板之间的关系进行了分析。结果表明,GO前驱体浓度在4mg·mL-1,炭化温度750℃、时间30min的条件下,材料在纵向、弦向、径向三个不同方向的体阻率分别为0.641Ω·cm,2.153Ω·cm,2.932Ω·cm,导电材料的三维各向异性差距明显缩小,电磁屏蔽性能提高至40dB,吸波性能提高至-12dB。
苏莉[7]（2020）在《铁基纳米材料的界面组装设计及其应用研究》文中进行了进一步梳理铁基纳米材料因其种类的多样性、良好的生物兼容性、化学稳定性、高的居里温度等特性在肿瘤磁热疗、生物载药、催化、储能等领域被广泛研究。其中,Fe3O4纳米颗粒和纳米铁颗粒作为重要的铁基纳米材料。近年来,它们高的反应活性、小粒径、无毒、低成本等优势被广泛应用于环境修复和电磁屏蔽等领域。然而,铁基纳米颗粒的本征磁性以及高的表面能等因素导致其易于团聚,从而降低了反应活性和结构稳定性。因此,本论文基于界面组装策略和技术,采用不同类型的Fe3O4纳米颗粒作为构筑单元,并以配体/表面活性剂为结构导向剂,通过调控合成条件精准组装为具有特定形貌Fe3O4纳米结构。随后,基于已构建Fe3O4组装结构进一步通过原位热还原制得该结构的零价纳米铁材料。我们将重点研究界面组装的机理以及组装结构与相关性能间的关联性。本论文将从以下几方面对研究工作进行论述:论文第一章,我们简述了铁基纳米材料的定义,重点论述Fe3O4纳米颗粒和纳米铁颗粒的合成进展、界面改性的研究进展、界面组装设计的研究进展,以及界面组装纳米结构在能源、催化、电磁屏蔽等领域的应用。随后,针对Fe3O4纳米颗粒和纳米铁颗粒的界面组装设计目前存在的挑战,提出了设计思路和合成改进策略。论文第二章,首先通过溶剂热合成制备的单分散的Fe3O4纳米颗粒作为构筑单元用于单颗粒界面组装研究。我们基于介观结构各向异性生长策略设计由Fe3O4纳米颗粒与有序介孔有机二氧化硅PMO组装的Janus结构Fe3O4@PMO,进一步通过调节合成体系中前驱体BTEE剂量和溶剂体积比以实现对Fe3O4@PMO组装结构中纳米铁颗粒表面活性位点的暴露程度的调控,并探讨和揭示非对称Janus结构向对称核壳结构演变的机理过程。随后,Fe3O4@PMO经原位热还原处理制备得到Fe@PMO,该材料仍保持原始的组装结构和形貌,这表明组装的结构具有良好的结构稳定性。Fe@PMO组装结构被用于水体系中重金属离子去除性能评价,其中Janus结构的Fe@PMO在反应初始阶段的10 min表现出对重金属离子的快速吸附还原,最佳去除效率可达71%,最终的去除效率接近～98%。单颗粒的Fe3O4纳米颗粒基于界面组装构建的Janus结构将为污水体系中重金属离子的快速检测-回收提供潜在应用。论文第三章,首先通过有机相法制备得到形貌均一、粒径均匀、高度单分散的球形Fe3O4纳米颗粒,并将其作为构筑单元用于多颗粒的界面组装研究。我们基于自组装策略以及配体碳化技术制得碳包覆的长程有序的三维超晶格微球SP Fe3O4@C,其被用于吸波性能评价。随后,通过调节配体碳化温度实现对样品表面碳层石墨化程度的调控。其中,石墨化程度良好的长程有序三维超晶格结构SP Fe3O4@C-500表现出良好的吸波性能,该材料能够有效地提升有效吸收带宽度的宽度（EAB,effective absorption bandwidth）,当样品厚度为3 mm时EAB值可达6.45 GHz（频率范围:6.52 GHz-12.9 GHz）,这实现了对X波段的全吸收（8 GHz-12 GHz,目前生活中电子设备产生的电磁波常常归属X波段）,当样品厚度为2.5mm时EAB最大可达8.55GHz。随后,我们进一步调控自组装条件制得长程有序的二维超晶格（记为Fe3O4@C superlattice,SL Fe3O4@C）和无序的非组装结构（记为non-assembled Fe3O4@C）用于评价组装结构的有序程度和维度对吸波性能的影响。随着Fe3O4@C界面组装结构有序度和维度的增加,则相应的有效吸收带宽明显增加。因此,基于自组装策略制备得到的SP Fe3O4@C将为进一步实现“薄、轻、宽、强”的吸波材料提供可行的结构设计。论文第四章,我们将进一步突出超晶格Fe3O4@C的界面组装的结构优势,利用其为前驱体通过原位热还原制备得到碳包覆纳米铁颗粒的组装结构Fe@C。随后,通过调节还原温度实现对Fe@C组装结构形貌以及复合材料中铁含量的调控。其中,随着还原温度的增加超晶格逐渐从长程有序的周期性排列向无序排列演变,而铁含量则逐渐增加。纯相的Fe@C组装结构为表面粗糙的类山莓状微球形貌（记为corchorifolius-like carbon-coated Fe microspheres,CL-Fe@C）,铁含量可达74%。CL-Fe@C被作为电极材料用于电催化脱氮性能评价,其中NO3-的转化率接近100%,N2的选择性可达98%。其中,随着Fe@C材料中铁含量的增加,相应的NO3-转化率和N2选择性增加。此外,CL-Fe@C在Na Cl体系中的N2选择性优于Na2SO4体系。进一步地,我们对反应体系中产物含量进行分析研究进而合理推测了催化反应机理:类山莓状的粗糙表面有利于体系中NO3-的吸附并转换为产物NO2-,而高的铁含量以及Cl-存在的反应体系均能有效地促进NO2-转换为N2,从而提升Fe@C组装结构的催化反应活性。论文第五章,我们进一步利用第三章已经制备得到的形貌均一、粒径均匀、高度单分散的球形Fe3O4纳米颗粒作为构筑单元,以改性碳布为载体进行Fe3O4纳米颗粒的载体界面组装,并组装为短程有序的单层/少层界面组装结构。随后,该材料通过配体碳化处理制备得到碳包覆Fe3O4纳米颗粒载体界面组装结构,记为CC-Fe3O4@C。样品进一步通过原位热还原处理得到碳包覆纳米铁颗粒的载体界面组装结构,记为CC-Fe@C。其中,纳米铁颗粒在晶相转变过程中未出现熔融烧结现象,依旧保持原始的载体界面组装结构。CC-Fe@C被用作自支撑电极材料用于电催化脱氮的性能测试。CC-Fe@C表现出良好的电催化性能,其连续催化循环120 h后依旧具有较高的NO3-转化率。CC-Fe@C因具有柔性、低毒、磁性、可任意剪裁性而使其有望成为应用于便携式环境修复电子设备的潜在电极材料。最后,我们对全文进行了总结。
李飞[8]（2020）在《铁酸锌纳米复合材料制备及其吸波性能研究》文中认为铁氧体与碳材料的复合可以改善材料的阻抗匹配性并提升吸波性能,而聚合物材料通常具有良好的可加工性、化学稳定性及柔性,因此,将吸波功能材料与聚合物材料结合起来可以拓宽纳米吸波材料的实际应用并且提高材料的综合性能。在本论文中,我们选择了铁酸锌（ZnFe2O4）、碳纳米管（CNTs）、还原氧化石墨烯（RGO）作为吸波功能性填料组分。在研究工作中,将ZnFe2O4纳米粒子与碳材料（CNTs、RGO）结合,利用聚偏氟乙烯（PVDF）作为基体制备吸波复合薄膜。通过改变功能纳米填料的组成、含量和加工温度,探索研究了 PVDF的结晶行为对复合薄膜吸波性能的影响,分析了复合材料在X波段的电磁波吸收性能及机理。主要研究结果如下:（1）首先采用溶剂热法合成出磁性纳米粒子ZnFe2O4,经超声处理ZnFe2O4和CNT混合溶液,制得ZnFe204@CNT缠结结构,经探索实验,确定ZnFe2O4与CNT的最佳质量比为8:1,再将ZnFe2O4@CNT作为纳米功能填料加入PVDF基体中制备ZnFe2O4@CNT/PVDF复合薄膜。研究表明,纳米填料的加入和加工温度的改变影响了 PVDF的结晶行为,进而影响其吸波性能。纳米填料的加入促进了 PVDF中β相的生成,加工温度升高,β相向a相转变,在加工温度为60℃,填料含量为7 wt%,样品厚度为2.4 mm时,该复合薄膜的最佳反射损耗达到-54.5 dB。当加工温度升高到150℃时,最佳反射损耗为-35.2 dB,并且实现整个X波段内均有效吸收。（2）制备了三元复合纳米粒子ZnFe2O4@SiO2@RGO,其中核壳结构 ZnFe2O4@SiO2被 RGO 成功包覆,其中 ZnFe2O4@SiO2与 RGO的质量比为1:1,将三元纳米填料加入PVDF基体中制备得到ZnFe2O4@SiO2@RGO/PVDF复合薄膜。在加工温度为60℃,填料含量为10 wt%,样品厚度为1.6 mm时,该复合薄膜的最佳反射损耗达到-49.8 dB,有效吸收频带为8.2 GHz-9.5 GHz。随着加工温度升高,有效吸收频带可以继续拓宽。
黄奕嘉[9]（2020）在《基于超构表面的电磁波振幅和位相调控技术研究》文中提出超构表面（Metasurface）是一种新兴的亚波长人工电磁结构,其特征尺寸小于与之作用的电磁波波长。通过人工设计的结构排布方式和材料组成,超构表面可以在二维尺度上实现传统天然材料与复合材料难以实现的异常电磁响应,将人类调控电磁波的自由度提高到了一个新的层次。因此,超构表面自提出以来就受到了电磁学、光学以及光子学等领域的广泛关注。近年来的研究表明,基于超构表面的功能器件由于其高集成度、多功能化以及轻量化等特点在电磁通讯、计算全息、辐射调控和探测成像等领域相较于传统器件具有独特的优势。虽然近年来针对超构表面的研究已经取得了初步的成果,但由于该领域仍然缺乏普适的设计理论,同时超构表面与电磁波相互作用的机理还不完全明晰,因此,如何进一步提高超构表面器件的工作效率与工作带宽仍然是该领域亟待解决的关键问题。本文围绕电磁波的两个最基本参量——振幅和位相,开展了基于超构表面的电磁波振幅和位相调控技术研究,旨在兼顾超构表面器件固有优势前提下,提升器件的工作效率与带宽,主要研究工作包括以下几点:1、从基本电磁理论出发,通过分析特定形式下超构表面中的电场与阻抗分布,进一步发展了悬链线电磁学模型。利用该数理模型实现了对特定超构表面电磁性能的准确表征和高效分析,为后续部分功能化器件的设计奠定了理论基础。2、针对现有超构表面对电磁波振幅调控效率不高、工作带宽较窄等问题,利用传输矩阵原理、等效介质理论、色散调控理论以及悬链线数理模型设计了一系列针对不同波段的超构表面振幅调控器件。理论仿真和实验结果均证实了所设计器件相较于已报道器件具有明显的优势。3、针对现有超构表面难以实现宽带位相调控的问题,结合悬链线电磁模型,提出了利用非线性位相实现宽带位相调控的设计方法。利用该方法结合优化设计算法,在微波段实现了宽带隐身斗篷与宽带天线。相较于同类超构表面器件,本文所设计器件在增益基本相同的前提下工作带宽提高了两倍以上。4、利用电磁波的本征偏振特性,结合各向异性超构表面的特征响应,提出了两种基于超构表面的功能器件,分别实现了在不同偏振入射下对电磁波振幅或位相的高效调控。通过选择不同的入射偏振态,振幅型功能器件可以同时实现圆偏振二向色性和线偏振二向色性,位相型功能器件可以产生不同轨迹的自加速光束。
焦鹏铮[10]（2020）在《炭/铁钴磁性金属复合吸波剂的构筑》文中认为随着信息技术和军事工业的发展,电磁辐射日益成为困扰人们的问题。为了解决这类问题,吸波材料得到了人们的关注。铁氧体和磁性合金是应用最广泛的磁性吸波材料,但是单一的磁性材料吸波效果并不能达到“薄轻宽强”的要求,为了达到更好的吸波效果,一般要求将介电性能好的和磁性能好的材料复合起来制备出既具备磁损耗性能又具备介电损耗性能的吸波材料。溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米材料的方法,该方法操作简便、成本低。本文针对传统吸波材料形貌单一、应用范围窄的缺点,采用溶胶-凝胶法结合后续的固相烧结制备出具有纳米线形貌的炭/铁钴合金复合吸波剂及三维复合吸波剂。同时我们也讨论了形貌形成的原因以及制备过程中的各种参数对吸波性能的影响及相应的吸波机制。以柠檬酸、硝酸钴和硝酸铁为原料,采用溶胶-凝胶法制备了金属-柠檬酸前驱体。将这个前驱体与尿素和氧化石墨烯溶液以不同比例混合,再经过900℃的固相烧结得到直径约20 nm,长约5μm的CoFe纳米线。纳米线通常附着在还原氧化石墨烯片层上,纳米线尺寸较为均一、分散。这种碳片层上生长的CoFe纳米线具有优异的吸波性能,在2～5 mm每个厚度下反射损耗的峰值均低于-10 dB,最低峰值出现在3.5 mm厚度、7.2 GHz处达到-36 dB,最大有效吸收带宽为6 GHz;而颗粒团聚状的吸波材料仅仅2.5～4.5 mm处最低峰值达到-10 dB,最低峰值也仅在3 mm、5.9 GHz处为-11 dB,最大有效带宽仅为1.5 GHz。以柠檬酸、硝酸镍和硝酸铁为原料,采用溶胶-凝胶法制备了金属-柠檬酸前驱体,将间苯二酚和甲醛溶液混合制备出RF前驱体,调整两者的比例并分别在600℃和900℃热处理条件下制备出C@CoFe。当RF与金属-柠檬酸前驱体质量比为1:1且在600℃下热处理得到的C@CoFe,其吸波性能不好,在2～18 GHz内没有反射损耗达到-10dB。当温度达到900℃时,该反应条件下得到的吸波材料也仅仅只在厚度为2 mm时,在16～18 GHz范围内反射损耗在-10 dB以下,其对电磁波的最大反射损耗达到-15.8 dB。当我们调整反应物比例到RF与金属-柠檬酸前驱体质量比为2:1时,600℃下热处理得到的C@CoFe在2～5 mm处从2～9.5 GHz其最大反射损耗均超过了-10 dB。当厚度达到2 mm时,其对9.5 GHz的电磁波最大的反射损耗达到-21 dB,最大有效频宽为5 GHz。当在900℃热处理后得到的C@CoFe时当吸波材料的厚度在2～5 mm之间变化时,吸波剂仅对频率为4～18 GHz的电磁波最大反射损耗超过了-10 dB。在该反应条件下,得到的吸波材料厚度为4.5 mm时,其在5.7 GHz处对电磁波的反射损耗最大达到-30 dB,最大有效频宽为7 GHz。通过冷冻干燥法制备出氧化石墨烯凝胶,再通过溶胶-凝胶法将金属-柠檬酸前驱体与RF前驱体的混合溶液填充入氧化石墨烯凝胶中,最后通过600℃热处理得到C@CoFe/r GO泡沫。产物具有明显核-壳结构附着在还原氧化石墨烯片层上,Co和Fe元素在泡沫中也是均匀分布。当吸波材料厚度为2.53 mm,在14.6 GHz最低反射损耗的峰值可达-46.2 dB,其有效吸波频宽也在2.53 mm处达到7 GHz。与上部分所制备出的C@CoFe同样是在600℃下反射损耗及有效频宽都有了大幅度提高,且这种三维结构还具有更多的应用场景。
二、Design and application of functional absorbers（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Design and application of functional absorbers（论文提纲范文）
（1）发泡物料微波冷冻干燥制备功能性蓝莓食品（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 冷冻干燥概述 |
| 1.1.1 冷冻干燥原理 |
| 1.1.2 冷冻干燥的基本过程 |
| 1.1.3 冷冻干燥的特点和应用 |
| 1.1.4 冷冻干燥过程强化 |
| 1.2 微波在食品领域的应用 |
| 1.2.1 微波技术基础 |
| 1.2.2 微波加热的原理和特点 |
| 1.2.3 微波加热对产品质量的影响 |
| 1.2.4 微波加热面临的挑战 |
| 1.3 泡沫理论概述 |
| 1.3.1 泡沫形成理论 |
| 1.3.2 泡沫形成方法 |
| 1.3.3 泡沫稳定性 |
| 1.3.4 发泡剂和稳定剂 |
| 1.4 果浆干燥方法概述 |
| 1.4.1 喷雾干燥 |
| 1.4.2 泡沫干燥 |
| 1.4.3 冷冻干燥 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 2 实验材料与装置 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2 共晶点测试装置 |
| 2.3 微波冷冻干燥实验装置 |
| 2.3.1 冷冻系统 |
| 2.3.2 真空系统 |
| 2.3.3 控温系统 |
| 2.3.4 数据采集系统 |
| 2.3.5 微波加热系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 共晶点的测定和添加剂浓度的选择 |
| 3.1 共晶点测试实验 |
| 3.1.1 实验方法 |
| 3.1.2 实验结果分析 |
| 3.2 添加剂浓度对泡沫性质的影响 |
| 3.2.1 泡沫的性质表征 |
| 3.2.2 果胶浓度影响 |
| 3.2.3 分离乳清蛋白浓度影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 冷冻干燥实验 |
| 4.1 样品制备和实验步骤 |
| 4.2 发泡处理对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.3 操作条件对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.3.1 操作温度的影响 |
| 4.3.2 操作压力的影响 |
| 4.4 微波加热对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.5 吸波材料辅助微波加热对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 产品质量评价 |
| 5.1 蓝莓干粉质量评价指标 |
| 5.1.1 水分含量 |
| 5.1.2 色泽 |
| 5.1.3 微观形貌分析 |
| 5.1.4 花色苷含量 |
| 5.1.5 总酚含量 |
| 5.2 统计分析 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 水分含量 |
| 5.3.2 色泽 |
| 5.3.3 SEM形貌分析 |
| 5.3.4 花色苷与总酚含量 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）基于微纳结构的电磁吸收及热辐射调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 基于超构材料的电磁吸收材料的发展 |
| 1.2.2 基于微纳结构的热辐射调控的发展 |
| 1.3 焦点问题及主要技术难点 |
| 1.4 课题研究目标和技术路线 |
| 1.5 论文结构 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁吸收调控理论基础 |
| 2.2.1 电磁吸收机理 |
| 2.2.2 厚度极限理论 |
| 2.3 热辐射调控理论基础 |
| 2.3.1 太阳辐照度 |
| 2.3.2 大气窗口 |
| 2.3.3 被动辐射制冷原理 |
| 2.4 数值分析工具 |
| 2.4.1 CST MICROWAVE STUDIO仿真软件 |
| 2.4.2 严格耦合波分析法 |
| 2.4.3 传输矩阵算法 |
| 2.5 设计方法 |
| 2.5.1 等效电路理论 |
| 2.5.2 悬链线理论 |
| 2.5.3 等效介质理论 |
| 2.5.4 遗传算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于微纳结构的被动辐射制冷材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 灵活型被动辐射制冷材料优化设计方法 |
| 3.3 基于氟化镁和氮化硅的超薄被动辐射制冷材料 |
| 3.3.1 被动辐射制冷材料设计原理修正 |
| 3.3.2 超薄被动辐射制冷材料的设计 |
| 3.3.3 材料性能及原理分析 |
| 3.4 基于亚波长结构的透射式被动辐射制冷材料 |
| 3.4.1 玻璃建筑物升温原理分析 |
| 3.4.2 亚波长结构透射式被动辐射制冷无机材料 |
| 3.5 基于有机材料的大面积被动辐射制冷材料 |
| 3.5.1 刚性被动辐射制冷材料设计、制备及光谱特性表征 |
| 3.5.2 柔性被动辐射制冷材料设计、制备及光谱特性表征 |
| 3.6 被动辐射制冷实验平台的搭建及实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于悬链线场的超薄微波宽带吸波器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于悬链线场的微波吸波器的理论计算模型 |
| 4.2.1 金属单环结构阻抗计算模型 |
| 4.2.2 金属双环结构阻抗计算模型 |
| 4.2.3 吸波器数值分析模型 |
| 4.3 接近厚度极限的微波宽带吸波器的快速设计 |
| 4.3.1 单环结构超薄宽带微波吸波器 |
| 4.3.2 双环结构超薄宽带微波吸波器 |
| 4.4 微波吸波材料的深度学习数据库 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）石墨烯基气凝胶复合材料的制备及其结构性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂硫电池 |
| 1.2.1 锂硫电池概述 |
| 1.2.2 高性能锂硫电池研究进展 |
| 1.2.3 石墨烯基材料在锂硫电池中的研究进展 |
| 1.3 电磁波吸收材料 |
| 1.3.1 电磁波吸收材料概述 |
| 1.3.2 电磁波吸收材料的分类 |
| 1.3.3 石墨烯基材料在电磁波吸收领域中的研究进展 |
| 1.4 本论文的选题思路和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Co/NrGO复合材料的制备及其在锂硫电池中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 样品表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.2.5 电化学动力学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Co/NrGO的制备及其结构性质 |
| 2.3.2 Co/NrGO/S的电化学性能 |
| 2.3.3 Co/NrGO的多功能机理 |
| 2.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 CoNi/NrGO复合材料的制备及其在电磁波吸收领域的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 样品表征 |
| 3.2.4 吸波性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 CoNi/NrGO系列材料的制备及其结构性质 |
| 3.3.2 CoNi/NrGO材料的吸波性能分析 |
| 3.3.3 CoNi/NrGO材料的吸波机理分析 |
| 3.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况 |
（4）基于单极子结构的电磁吸波器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外的发展现状和动态 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 电磁学理论及天线原理在吸波器中的应用 |
| 2.1 天线互易原理在电磁吸波器设计中的类比分析 |
| 2.2 天线阵列原理在电磁吸波器设计中的类比分析 |
| 2.2.1 天线阵列与吸波阵列方向图的比较 |
| 2.2.2 阵列中的盲点研究 |
| 2.3 镜像原理及其对电磁吸波器极化的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于单极子结构的宽带大角度吸波器 |
| 3.1 单极子吸波单元设计及其工作原理 |
| 3.1.1 单极子天线设计 |
| 3.1.2 单极子吸波单元设计 |
| 3.2 单极子单元结构改进优化 |
| 3.2.1 对称单极子吸波器 |
| 3.2.2 宽角匹配层设计 |
| 3.3 单极子阵列分析 |
| 3.4 单极子阵列实验 |
| 3.4.1 单极子阵列装配 |
| 3.4.2 实验环境搭建 |
| 3.5 吸波阵列盲点验证 |
| 3.5.1 大间距单极子单元设计 |
| 3.5.2 大间距单极子阵列设计 |
| 3.6 本章小节 |
| 第四章 宽角域电磁吸波器 |
| 4.1 窄带宽角域电磁吸波器 |
| 4.2 宽带宽角域电磁吸波器 |
| 4.3 紧耦合宽角域电磁吸波器 |
| 4.3.1 单元仿真 |
| 4.3.2 阵列仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）碳基复合材料的微结构调控及其电磁波吸收性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 电磁波吸收材料的基本理论与发展概况 |
| 1.2.1 吸波材料基本原理 |
| 1.2.2 铁氧体型吸波材料研究现状 |
| 1.2.3 导电聚合物吸波材料研究现状 |
| 1.2.4 超材料型吸波材料研究现状 |
| 1.2.5 碳基吸波材料研究现状 |
| 1.2.6 MXene基吸波材料研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料及实验设备 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 碳基复合吸波材料的制备方法 |
| 2.3.1 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的制备方法 |
| 2.3.2 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的制备方法 |
| 2.3.3 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的制备方法 |
| 2.4 碳基复合吸波材料的表征方法 |
| 2.4.1 碳基复合吸波材料的形貌表征 |
| 2.4.2 碳基复合吸波材料的化学组成分析 |
| 2.5 碳基复合吸波材料的性能测试 |
| 2.5.1 碳基复合吸波材料的吸波性能测试 |
| 2.5.2 Ti_3C_2T_x/明胶复合定向气凝胶的压缩性能测试 |
| 2.5.3 Ti_3C_2T_x/明胶复合定向气凝胶的导热性能测试 |
| 2.5.4 Ti_3C_2T_x/明胶复合定向气凝胶的导热性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的制备和吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的制备 |
| 3.3 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的表征 |
| 3.3.1 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的形貌与结构 |
| 3.3.2 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的化学状态 |
| 3.3.3 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的磁性表征 |
| 3.4 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的吸波性能表征 |
| 3.4.1 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的电磁参数测试 |
| 3.4.2 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的吸波性能 |
| 3.4.3 蝴蝶结状Co/CoO@C纳米复合材料的吸波机理讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的制备及其吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的制备 |
| 4.3 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的表征 |
| 4.3.1 分级结构 CNT/Co/C空心复合纤维的形貌与结构 |
| 4.3.2 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的化学组成 |
| 4.3.3 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的磁性能 |
| 4.4 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维吸波性能 |
| 4.4.1 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的电磁参数 |
| 4.4.2 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的吸波性能 |
| 4.4.3 分级结构CNT/Co/C空心复合纤维的吸波机理讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 各向异性Ti_3C_2T_x/明胶复合气凝胶吸波材料制备及多功能性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的制备 |
| 5.3 Ti_3C_2T_xMXenes纳米片层的表征 |
| 5.3.1 Ti_3C_2T_x MXenes纳米片层的微观结构 |
| 5.3.2 Ti_3C_2T_x MXenes纳米片层的化学状态 |
| 5.4 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的表征 |
| 5.4.1 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的形貌和结构 |
| 5.4.2 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的化学组成 |
| 5.5 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的力学性能表征 |
| 5.6 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的导热性能表征 |
| 5.7 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的吸波性能表征 |
| 5.7.1 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的电磁参数 |
| 5.7.2 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的吸波性能 |
| 5.7.3 Ti_3C_2T_x/明胶定向复合气凝胶的吸波机理讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）木材/石墨烯三维各向异性导电材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 引言 |
| 1.1 木质材料概述 |
| 1.1.1 我国木材资源与利用现状 |
| 1.1.2 人工林杨木及其功能性改良 |
| 1.2 导电材料概述 |
| 1.3 木基导电材料国内外研究现状 |
| 1.3.1 木基导电材料的制备方法 |
| 1.3.2 性能评价与表征技术 |
| 1.3.3 木基导电材料的功能与应用 |
| 1.4 选题意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实体木材基质模板与GO前驱体的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料与试剂 |
| 2.2.2 试验仪器设备 |
| 2.2.3 实体木材基质模板的制备 |
| 2.2.4 GO前驱体的制备 |
| 2.2.5 实体木材/rGO复合材料制备工艺 |
| 2.2.6 导电材料的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 实体木材基质模板孔隙连通性分析 |
| 2.3.2 石墨粉粒度与GO分散液的关系 |
| 2.4 小结 |
| 3 绿色化学法制备木材/石墨烯导电材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 试验材料及设备 |
| 3.2.2 材料制备 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 还原剂对材料导电性能的影响 |
| 3.3.2 优化条件下复合材料的制备与性能 |
| 3.3.3 rGO在木材基质模板内部的生长机理及导电机理探讨 |
| 3.3.4 三维异性导电木材的性能分析 |
| 3.3.5 三维导电线路的结构分析 |
| 3.3.6 导电材料的成分分析 |
| 3.3.7 导电材料的电磁屏蔽-吸波性能分析 |
| 3.3.8 导电木材的物理力学性能分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 间歇式机械力热压法制备木材/石墨烯导电材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验仪器与设备 |
| 4.2.3 材料制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 试验因素对材料导电性能的影响 |
| 4.3.2 材料的三维导电性分析 |
| 4.3.3 导电材料的机理探讨 |
| 4.3.4 导电材料的结构分析 |
| 4.3.5 导电材料的成分分析 |
| 4.3.6 电磁屏蔽-吸波性能分析 |
| 4.3.7 导电材料的物理力学性能分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 热法还原制备木材/石墨烯导电材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验材料与仪器 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 试验仪器与设备 |
| 5.2.3 导电材料的制备 |
| 5.3 低温还原法结果与分析 |
| 5.3.1 材料的导电性能分析 |
| 5.3.2 导电材料的导电机理探讨分析 |
| 5.3.3 rGO在木材机体孔隙中的生长分布规律评价 |
| 5.3.4 导电材料的孔隙结构分析 |
| 5.3.5 导电材料的成分分析 |
| 5.3.6 电磁屏蔽及吸波性能分析 |
| 5.3.7 rGO对木材基质模板物理力学性能的影响 |
| 5.4 高温炭化法制备导电材料 |
| 5.4.1 实验步骤 |
| 5.4.2 制备条件的优化 |
| 5.4.3 导电性分析 |
| 5.4.4 导电形成过程分析 |
| 5.4.5 导电材料的电磁屏蔽-吸波吸波性能分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（7）铁基纳米材料的界面组装设计及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 铁基纳米材料概述 |
| 1.1.1 Fe_3O_4纳米颗粒的合成 |
| 1.1.2 纳米铁颗粒的合成 |
| 1.2 铁基纳米材料界面结构设计 |
| 1.2.1 核壳结构界面设计 |
| 1.2.2 蛋黄结构界面设计 |
| 1.2.3 载体界面设计 |
| 1.3 铁基纳米颗粒的界面组装设计 |
| 1.3.1 单纳米颗粒的界面组装 |
| 1.3.2 多纳米颗粒界面组装-自组装 |
| 1.3.3 纳米颗粒的载体界面组装 |
| 1.4 铁基纳米材料界面组装结构的应用 |
| 1.4.1 铁基纳米材料界面组装用于锂电池性能评价 |
| 1.4.2 铁基纳米材料界面组装用于电催化性能评价 |
| 1.4.3 铁基纳米材料界面组装用于吸波性能评价 |
| 1.5 论文选题 |
| 参考文献 |
| 第二章 纳米铁颗粒组装为Janus结构及其重金属离子去除性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 Fe_3O_4纳米微球的合成 |
| 2.2.3 Fe_3O_4@PMO和 Fe@PMO的制备 |
| 2.2.4 性能评价以及电化学测试 |
| 2.2.5 仪器表征 |
| 2.2.6 还原方程式和准一级动力学计算模型计算公式 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Fe_3O_4@PMO和 Fe@PMO的表征 |
| 2.3.2 Janus结构的演变机理 |
| 2.3.3 Fe@PMO对重金属离子去除性能评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 碳包覆四氧化三铁自组装为超晶格微球及其吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 有机相法制备Fe_3O_4纳米颗粒 |
| 3.2.3 Fe_3O_4自组装为超晶格微球 |
| 3.2.4 仪器表征 |
| 3.2.5 电磁波吸收原理与吸波材料电磁参数测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Fe_3O_4纳米颗粒自组装为超晶格微球 |
| 3.3.2 Fe_3O_4@C超晶格微球的表征 |
| 3.3.3 SP Fe_3O_4@C-500 的吸波性能评价 |
| 3.3.4 SP Fe_3O_4@C-500 的吸波性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 碳包覆纳米铁颗粒的界面组装设计及其电催化脱氮性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 有机相法制备Fe_3O_4纳米颗粒 |
| 4.2.3 碳包覆纳米铁颗粒Fe@C的组装结构和非组装结构 |
| 4.2.4 仪器表征 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.2.6 产物的化学方法分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 类树莓状的碳包覆铁纳米微球CL-Fe@C的合成 |
| 4.3.2 CL-Fe@C的形貌表征 |
| 4.3.3 CL-Fe@C的结构表征 |
| 4.3.4 CL-Fe@C的电催化脱氮性能评价 |
| 4.3.5 CL-Fe@C的循环稳定评价 |
| 4.3.6 CL-Fe@C的催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 碳包覆纳米铁颗粒基于碳布的界面组装设计及其电催化脱氮性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 有机相法制备Fe_3O_4纳米颗粒 |
| 5.2.3 Fe_3O_4纳米颗粒基于碳布的界面组装 |
| 5.2.4 仪器表征 |
| 5.2.5 电化学测试 |
| 5.2.6 产物的化学方法分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Fe_3O_4纳米粒子基于碳布自组装的合成 |
| 5.3.2 CCFe@C电催化反硝化性能评价 |
| 5.3.3 CCFe@C电催化反硝化循环稳定性评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
（8）铁酸锌纳米复合材料制备及其吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电磁波吸收材料简介 |
| 1.2 吸波材料分类及研究进展 |
| 1.2.1 铁氧体吸波材料及其研究进展 |
| 1.2.2 碳系吸波材料及其研究进展 |
| 1.2.3 聚合物吸波材料及研究进展 |
| 1.3 吸波机理 |
| 1.4 吸波材料的应用 |
| 1.5 吸波材料目前存在的问题及展望 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究思路 |
| 1.6.3 研究内容及创新点 |
| 第二章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 第三章 ZnFe_2O_4@CNT/PVDF复合薄膜的制备及吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 磁性铁酸锌ZnFe_2O_4的合成 |
| 3.2.2 ZnFe_2O_4@CNT功能填料的制备 |
| 3.2.3 ZnFe_2O_4@CNT/PVDF复合薄膜的制备 |
| 3.3 ZnFe_2O_4、ZnFe_2O_4@CNT及ZnFe_2O_4@CNT/PVDF形貌分析 |
| 3.4 ZnFe_2O_4@CNT的FTIR、XRD、Raman及磁性分析 |
| 3.5 ZnFe_2O_4@CNT/PVDF复合薄膜结晶行为及热学性能分析 |
| 3.6 ZnFe_2O_4@CNT/PVDF复合薄膜吸波性能和机制研究 |
| 3.7 ZnFe_2O_4@CNT/PVDF复合薄膜拉伸性能分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF复合薄膜的制备及吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 ZnFe_2O_4磁性纳米粒子的合成 |
| 4.2.2 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO的制备 |
| 4.2.3 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF复合薄膜的制备 |
| 4.3 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF形貌分析 |
| 4.4 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF红外、拉曼、XRD分析 |
| 4.5 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO磁性分析 |
| 4.6 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF结晶分析 |
| 4.7 ZnFe_2O_4@Si0_2@RGO/PVDF复合薄膜吸波性能研究 |
| 4.8 ZnFe_2O_4@SiO_2@RGO/PVDF复合薄膜拉伸性能研究 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学术成果 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（9）基于超构表面的电磁波振幅和位相调控技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 超构表面基本概念 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 超构表面吸波器 |
| 1.3.2 超构表面热辐射调控与辐射制冷 |
| 1.3.3 超构透镜 |
| 1.3.4 电磁隐身斗篷 |
| 1.4 国内外研究现状总结 |
| 1.5 研究目标和技术路线 |
| 1.6 论文结构 |
| 第2章 超构表面与电磁波相互作用的计算分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超构表面数值计算方法 |
| 2.3 超构表面振幅调控分析方法 |
| 2.3.1 传输矩阵原理 |
| 2.3.2 等效介质理论 |
| 2.3.3 色散调控理论 |
| 2.4 超构表面位相调控分析方法 |
| 2.4.1 传输位相原理 |
| 2.4.2 几何位相(PB位相)原理 |
| 2.4.3 谐振位相原理 |
| 2.5 超构表面的悬链线电磁模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 振幅调控型超构表面功能器件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于传输矩阵原理的超构表面功能器件 |
| 3.2.1 跨波段振幅调控超构表面 |
| 3.2.2 宽带多功能振幅调控超构表面 |
| 3.3 基于等效介质理论的耐高温吸波器 |
| 3.4 基于悬链线模型的宽带薄膜吸波器 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 位相调控型超构表面功能器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于悬链线模型的高性能薄膜天线 |
| 4.3 基于非线性位相的宽带电磁隐身斗篷 |
| 4.4 基于非线性位相的宽带消色差平面天线 |
| 4.5 本章总结 |
| 第5章 偏振控制的超构表面功能器件 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 偏振控制的双功能二向色性吸波器 |
| 5.3 偏振控制的宽带自加速光束产生器 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 全文总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）炭/铁钴磁性金属复合吸波剂的构筑（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 纳米材料的吸波机制 |
| 1.3 吸波性能的测试原理 |
| 1.4 磁性纳米材料的制备方法 |
| 1.5 磁性吸波材料的研究进展 |
| 1.6 碳/磁复合材料在吸波领域中的应用 |
| 1.6.1 纳米碳基复合吸波材料 |
| 1.6.2 高分子碳基复合吸波剂 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验所用材料、仪器和表征方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验表征方法 |
| 2.3.1 实验表征设备 |
| 2.3.2 电磁参数及吸波性能表征 |
| 第3章 CoFe磁性纳米线的制备及吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁性纳米线的制备流程 |
| 3.3 炭/CoFe的X射线衍射分析 |
| 3.4 炭/CoFe的形貌表征 |
| 3.5 交联坯体的热分析 |
| 3.6 炭/CoFe的电磁参数及反射损耗 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 C@CoFe的制备及吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 C@CoFe的制备流程 |
| 4.3 C@CoFe的形貌 |
| 4.4 C@CoFe的电磁参数与吸波性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 三维复合泡沫的制备及吸波性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维复合吸波剂的制备流程 |
| 5.3 X射线衍射分析 |
| 5.4 形貌表征和元素分析 |
| 5.5 力学、热学性能的表征 |
| 5.6 材料电磁参数和吸波性能的表征 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、Design and application of functional absorbers（论文参考文献）
- [1]发泡物料微波冷冻干燥制备功能性蓝莓食品[D]. 唐宇佳. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于微纳结构的电磁吸收及热辐射调控研究[D]. 游鹏. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021
- [3]石墨烯基气凝胶复合材料的制备及其结构性能研究[D]. 盖陆海. 山东大学, 2021(12)
- [4]基于单极子结构的电磁吸波器研究[D]. 蔡杨. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]碳基复合材料的微结构调控及其电磁波吸收性能研究[D]. 杨明龙. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]木材/石墨烯三维各向异性导电材料的制备与性能研究[D]. 王丽. 内蒙古农业大学, 2020(06)
- [7]铁基纳米材料的界面组装设计及其应用研究[D]. 苏莉. 东华大学, 2020(01)
- [8]铁酸锌纳米复合材料制备及其吸波性能研究[D]. 李飞. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]基于超构表面的电磁波振幅和位相调控技术研究[D]. 黄奕嘉. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(08)
- [10]炭/铁钴磁性金属复合吸波剂的构筑[D]. 焦鹏铮. 哈尔滨工业大学, 2020(01)