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关于岩棉保温板保温效果的增强

浏览:65 发表时间:2020-01-08 17:17:29

        量子物理中把粒子能够穿过比其动能更高势垒的物理现象称为隧道效应。这种量子隧道效应是指微观体系借助于一个经典被禁阻路径从一个状态改变到另个状态的通道。近年来,人们又发现一些宏观量如纳米颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应,因此称之为宏观量子隧道效应。宏观量子隧道效应的研究对基础研究及应用都具有重要意义。它限定了磁带、磁盘进行信息存储的时间极限,确定了现存微电子器件进一步微型化的极限,当微电子器件进一步细微化时,必须要考虑上述效应。岩棉保温板表面原子与内部原子所处环境不同,当粒子半径远远大于原子半径时表面原子可以忽略,但随着粒子尺寸的减小,表面原子数增多,表面和界面在材料所占的比重就大大提高,此时表面原子数目及其作用就不能忽略,人们把由此而引起的种种特殊效应统称为表面效应。由于表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同,表面原子周围有许多悬空键,具有不饱和性,易与其它原子相结合而使其稳定化,这就是纳米微粒活化,也是其不稳定的根本原因。正是由于纳米微粒存在界面与表面效应,因而产生了粒子表面过剩电荷、电荷载流子的相互作用以及粒度控制及表面改性等一系列的新课题。介电限域是纳米微粒分散在异电介质中由于界面引起的体系介电增强的现象,这种介电增强通常称为介电限域,主要来源于微粒表面和内部局域场的增强。当介质的折射率与微粒的折射率相差很大时,产生了折射率边界,这就导致微粒表面和内部的场强比入射场强明显增加,这种局域场的增强称为介电限域般来说,过渡族金属氧化物和半导体微粒都可能产生介电限域效应。

        纳米微粒的介电限域对光吸收、光化学、光学非线性等都有很重要的影响。近年来,吸波材料由于逐步被人们重视,不仅在性能方面上越来越***,而且一部分研究的材料甚至可以大批量生产并实际应用在很多领域之中。然而,单的岩棉保温板材料至今仍存在问题需要改进和研究,将导电聚合物和铁氧体复合是个比较常见的改良方法。铁氧体的磁性损耗主要来自铁氧体的颗粒自旋转动、畴壁共振和自然共振共同作用,导电聚合物的介电损耗是由于弛豫效应和部分束缚的电荷的极化作用,将两种材料复合后可以达到拓展频带的目的,期待制备出具有电磁性能高、反射损耗强、化学性稳定、结构完整等优点的复合类吸波材料。THTing等3用原位聚合法制备了聚苯胺NZm铁氧体复合材料,并且苯胺单体与NiZn铁氧体质量比为1/1、2/1和3/1,并掺入环氧树脂制成吸波涂层。研究结果表明:复合物中PANI的含量会影响复合物的结构和ESR常数,进而影响涂层的吸波性能;在2~18GHz的频率范围内,复合物表现出了比单纯的铁氧体更优异的吸波性能,在18~40GHz的频率范围内,NiZn铁氧体在27.5GHz反射损耗***,随着苯胺含量的增加,复合物***反射损耗出现在35GHz、375GHz和LOGHZ,即随着苯胺含量的增加,复合物对微波的衰减会向高频方向移动;由此可见,可以通过调节苯胺的含量来调节复合物的吸收频带,以满足实际需要,同时,由于PANⅠNiZn铁氧体合成简单、成本低,使其成为发展潜力非常好的微波吸收材料。对于非均匀的铁磁介电体,总极化率可分为四部分:电子极化率、离子极化率、固有电偶极子的取向极化、界面极化率。

        电子极化率是由于在外电场作用下,各个离子中的电子分别相对于其原子核位移而引起的;离子极化率是由于在外电场的作用下,离子的相对位移而引起的;固有电偶极子的取向极化率是由于固有电偶极子的取向趋向于外电场的方向而引起的;界面极化率是由于含有另相的非均匀的铁磁介电体在交界面上的电荷堆积而引起的电子和离子极化,其共振频率很高,分别出现在紫外区和红外区,其谱线是共振型的;固有电偶极子的取向极化和界面极化的共振频率出现在射频以及微波的范围内,其谱线是驰豫型的。对于多晶非均匀的铁磁介电体来说,由于电子和离子极化所引起的复介电常数的实部在射频和微波范围内为一定值,而其虚部为零。但是固有电偶极子的取向极化和界面极化在射频和微波范围内为其实部,一般会有变化,而其虚部则可能具有较大的数值,从而使材料具有较大的介电损由于吸收剂颗粒处于纳米尺度,因此其损耗机制除了共振以及弛豫外,还有纳米特异性能的因素存在。


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