论文总字数：34087字

摘 要

随着电子工业的高速发展，人们生活面临的电磁环境越来越恶劣，这让人们对性能优异的吸波材料的需求愈加迫切。无论军事还是民用，人们对吸波材料都提出了更轻、更强、更宽的要求，而改性后的有序介孔碳是可以实现这些要求的新型轻质吸波材料。

本文使用EISA法制备有序介孔碳材料：选择甲阶酚醛树脂为碳源，F127为模板剂，并使用不同浓度的FeCl₃∙6H₂O对其改性。随后讨论不同碳含量，不同碳化温度以及不同浓度FeCl₃∙6H₂O对样品的电磁参数、比表面积和吸波性能的影响。样品在600℃下碳化，碳含量36%的条件下表现出最佳的微波吸收性能。当吸波涂层为2.0mm厚度时，在10.8GHz处有着-40.17GHz的优异反射损耗，并在各个厚度都有着较好吸波性能；尤其是在1.5mm厚度下，低于-10dB的反射损耗的有效吸收频宽为4.7GHz（13.2GHz~17.9GHz）。综上所述，有序介孔碳材料是一种有潜力的新型吸波材料。

关键词：电磁污染 吸波材料 有序介孔碳 磁损耗

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

Abstract

With the rapid development of the electronics industry, the electromagnetic environment faced by people's lives is getting worse and worse, which makes people's demand for excellent absorbing materials more urgent. Regardless of military or civilian use, people have put forward lighter, stronger and wider requirements for absorbing materials, and modified ordered mesoporous carbon is a new type of lightweight absorbing material that can fulfill these requirements.

In this paper, the ordered mesoporous carbon material was prepared by EISA method, and the resol phenolic resin was selected as the carbon source, and F127 was used as the templating agent and modified with different concentrations of FeCl₃∙6H₂O. The samples were affected by different carbon content, different carbonization temperatures and different concentrations of FeCl₃∙6H₂0, and their electromagnetic parameters, specific surface area and absorbing properties were changed. The sample was carbonized at 600℃ and exhibited the best microwave absorption properties at a carbon content of 36%. When the absorbing coating is 2.0mm thick, it has excellent reflection loss of -40.17GHz at 10.8GHz and good absorbing performance at each thickness; especially at a thickness of 1.5mm. The effective absorption bandwidth of the loss whcich is less than -10dB is 4.7 GHz (13.2 GHz to 17.9 GHz).In summary, ordered mesoporous carbon material is a potential new absorbing material.

Key Words: Electromagnetic pollution; Absorbing materials; Ordered mesoporous carbon; Magnetic loss

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 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 4

1.3.1磁性金属微粉吸波材料 4

1.3.2陶瓷吸波材料 5

1.3.3纳米吸波材料 6

1.3.4手性吸波材料 7

1.3.5铁氧体吸波材料 7

1.3.6碳系吸波材料 9

1.4有序介孔碳的制备 12

1.4.1 硬模板法 12

1.4.2 溶剂挥发诱导自组装法(EISA法) 13

1.4.3 水相协同自组装法 14

1.4.4 无溶剂法 15

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选题的探究内容 16

第二章 实验研究方法 17

2.1 主要实验试剂 17

2.2主要实验设备 17

2.3样品制备的工艺流程 18

第三章 实验结果讨论 20

3.1不同含碳量对有序介孔碳吸波性能的影响 20

3.1.1不同含碳量下的形态和微结构 20

3.1.2电磁参数及其吸波性能研究 24

3.2不同碳化温度对有序介孔碳吸波性能的影响 27

3.2.1不同碳化温度下的形态和微结构 27

3.2.2电磁参数及其吸波性能研究 29

3.3不同FeCl₃∙6H₂O复合量对OMC-2有序介孔碳吸波性能的影响 32

3.3.1 900℃不同FeCl₃∙6H₂O复合量下的形态和微结构 32

3.3.2电磁参数及其吸波性能的研究 34

第四章 结论、不足与展望 38

4.1结论 38

4.2不足 38

4.3展望 39

参考文献 40

第一章绪论

1.1引言

电子设备的普及给人们带来了许多的便利，但是电子设备的大量使用同样也使得我们生活环境的电磁污染越来越严重，它已成成为社会的第四大污染源，并且难以防护和消除^[1]。电磁污染不仅仅会干扰电气设备的运行，严重的还会危害到人们的身体健康，因此电磁污染成为社会和科学界关注的热点问题。常见的电磁波防护手段有两种：一是距离保护；二是利用吸波材料^[2]。

距离保护的机理是使得被照射体与辐射源的距离尽可能的远，这会让电磁波在辐射过程中尽可能多的衰减，这是一种简单易行的方法，但是有时候受限于空间，这种方法并不适用。吸波材料是指具备衰减入射电磁波的功能材料，并通过介电损耗和磁损耗将电磁波能量转换为热能或其他形式的能量^[3]。

请支付后下载全文，论文总字数：34087字