可膨胀石墨的制备工艺及毫米波动态衰减性能
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摘要
本文以天然鳞片石墨(NFG)为原料,HClO4/H3PO4/(CH3CO)2O/CrO3为氧化插层体系,采用化学氧化法制备可膨胀石墨(GIC),确定了最大膨胀体积(VEG)时的最佳工艺参数。分析了VEG的影响因素及GIC的制备机理。研究了GIC制备、储存及高温膨胀过程中的质量变化。探讨了GIC的体积稳定性。结果表明,VEG分别为300mL/g(300℃), 560mL/g(600℃); GIC制备过程中质量增加,储存及高温膨胀过程质量损失；加入NaNO3可以有效提高GIC体积稳定性。
应用SEM、XRD、FT-IR、TGA-DTA等现代分析仪器研究了GIC的形貌、结构、内部组成及热分解特性。结果表明插层物质(Ac-、C1O4-、Cr2O72-、PO43-)已插入到石墨层间,形成GIC。
基于干扰剂配方设计原则,分析了各组分理化性质对GIC与供热剂组成的干扰剂药柱燃烧性能的影响。验证了实验室制备GIC的低温低能耗、高膨胀体积的特点,其在干扰剂配方中的最大比例为70%。
采用动态测试法对膨胀石墨蠕虫(EG)的毫米波的衰减性能进行了研究,分析了GIC粒度、膨胀温度、供能方式等因素对衰减性能的影响。具体探讨了EG衰减3mm波和8mm波的差异性。同时对EG表面改性进行了研究。结果表明,EG对毫米波有较好的衰减性能,衰减分贝数受GIC粒度、膨胀温度等因素的影响；相同条件下,EG对8mm波的衰减优于3mm波；通过高温膨胀Fe304和GIC混合物使EG具有磁性,增加了对毫米波的磁损耗功能。
The graphite intercalation compound (GIC) was prepared by chemical oxidation method using nature flake graphite (NFG), HClO4/PO4/(CH3CO)2O/CrO3 as the oxidant and intercalation agent. The optimum technology parameters of the largest expansive volume (VEG) were determined. The changes of mass in preparation、storage、expansion of GIC and its volume stabilization was given a further study. The result showed that VEG was 300 mL/g at 300℃and achieved the largest volume of 560 mL/g at 600℃. Mass of GIC increased in preparing, but decreased in storage and expansion. The addition of NaNO3 could improve its volume stabilization at some extent.
The composition、structure and thermal decomposition properties of GIC were characterized and analyzed by SEM、XRD、FT-IR、TGA-DTA. Results showed that the intercalates like Ac-、ClO4-、Cr2O72-、PO43- had already been inserted into the graphite layers.
The design principle of interference agent dispensing was investigated. The effect of physicochemical properties of constituents on the burning performance of the interference stanchion consisted of GIC and heat-supplying agent was analyzed. It was proved that the GIC (prepared in the optimum conditions) which accounting for 70% content in the interference had a property of low-temperature, low-power consumption and high-volume.
The MMW attenuation performance was studied by the dynamic test method. And the effect factors of particle size, expansive temperature and expansive method on attenuation capability were analyzed. The different attenuation characteristics between 3mm and 8mm were discussed respectively. And the surface of EG was improved. The results showed that EG had an excellent attenuation ability. The effect factors like particle size had a vital impact on the attenuation decibel. Under the same conditions, the attenuation performance of EG in 8mm waveband was superior to that in 3mm. The magnetic EG which added magnetic loss to the attenuation capability was prepared by expanding the mixture of GIC and
应用SEM、XRD、FT-IR、TGA-DTA等现代分析仪器研究了GIC的形貌、结构、内部组成及热分解特性。结果表明插层物质(Ac-、C1O4-、Cr2O72-、PO43-)已插入到石墨层间,形成GIC。
基于干扰剂配方设计原则,分析了各组分理化性质对GIC与供热剂组成的干扰剂药柱燃烧性能的影响。验证了实验室制备GIC的低温低能耗、高膨胀体积的特点,其在干扰剂配方中的最大比例为70%。
采用动态测试法对膨胀石墨蠕虫(EG)的毫米波的衰减性能进行了研究,分析了GIC粒度、膨胀温度、供能方式等因素对衰减性能的影响。具体探讨了EG衰减3mm波和8mm波的差异性。同时对EG表面改性进行了研究。结果表明,EG对毫米波有较好的衰减性能,衰减分贝数受GIC粒度、膨胀温度等因素的影响；相同条件下,EG对8mm波的衰减优于3mm波；通过高温膨胀Fe304和GIC混合物使EG具有磁性,增加了对毫米波的磁损耗功能。
The graphite intercalation compound (GIC) was prepared by chemical oxidation method using nature flake graphite (NFG), HClO4/PO4/(CH3CO)2O/CrO3 as the oxidant and intercalation agent. The optimum technology parameters of the largest expansive volume (VEG) were determined. The changes of mass in preparation、storage、expansion of GIC and its volume stabilization was given a further study. The result showed that VEG was 300 mL/g at 300℃and achieved the largest volume of 560 mL/g at 600℃. Mass of GIC increased in preparing, but decreased in storage and expansion. The addition of NaNO3 could improve its volume stabilization at some extent.
The composition、structure and thermal decomposition properties of GIC were characterized and analyzed by SEM、XRD、FT-IR、TGA-DTA. Results showed that the intercalates like Ac-、ClO4-、Cr2O72-、PO43- had already been inserted into the graphite layers.
The design principle of interference agent dispensing was investigated. The effect of physicochemical properties of constituents on the burning performance of the interference stanchion consisted of GIC and heat-supplying agent was analyzed. It was proved that the GIC (prepared in the optimum conditions) which accounting for 70% content in the interference had a property of low-temperature, low-power consumption and high-volume.
The MMW attenuation performance was studied by the dynamic test method. And the effect factors of particle size, expansive temperature and expansive method on attenuation capability were analyzed. The different attenuation characteristics between 3mm and 8mm were discussed respectively. And the surface of EG was improved. The results showed that EG had an excellent attenuation ability. The effect factors like particle size had a vital impact on the attenuation decibel. Under the same conditions, the attenuation performance of EG in 8mm waveband was superior to that in 3mm. The magnetic EG which added magnetic loss to the attenuation capability was prepared by expanding the mixture of GIC and
引文
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