臺灣博碩士論文加值系統

近年來，先進電磁波吸收材料之研發與運用相當受到矚目。目前趨勢由單一成份吸波劑朝向複合成份及結構發展，以期更能滿足輕、薄、寬、強之需求。本研究運用噴塗技術製備β相碳化矽粉末和矽樹脂組成的複合材料，添加少量的多壁碳納米管（0- 0.2 wt ％），製備高溫微波吸收材，藉由熱重分析（TGA），X射線繞射儀（XRD）和掃描式電子顯微鏡（SEM）分析其熱穩定性及觀察微結構形貌，並以微波自由空間量測法(Free space measurement method)針對8.2- 12.4 GHz（X頻段）進行電磁參數（ε'、ε''、 μ'、μ''）量測、分析在常溫至450℃的微波吸收效能。熱重分析結果顯示常溫至480℃有良好的熱穩定性，加熱過程，複合材料仍然保持其外觀和微觀結構；在室溫下的最佳組成為含有50 wt％的碳化矽添加0.2 wt ％多壁奈米碳管，厚度1.6 mm之複合材料在9.72 GHz具有-58.9 dB的最大反射損耗，低於-10 dB的吸收帶寬約為2 GHz；在450℃的高溫下，吸收峰位於10.30 GHz，反射損耗為-11.3 dB，反射損耗小於-10 dB的吸收帶寬維持2 GHz。

Eelectromagnetic (EM) wave absorbing materials have been widely used in the commercial and military applications for years. More recently, considerable efforts have been made toward the development of the hybrid composition and structure microwave absorbers to meet the requirements such as strong absorption characteristics and wide absorption frequency, lightweight and anti-oxidation. A flexible composite consisting of up to 50 wt% β-phase silicon carbide powder and silicon resin, added with a little extra amount of multi-walled carbon nanotube (~1 wt%), was prepared via spray coating technique to manufacture the high temperature microwave absorber. The as-prepared composite was characterized by Thermal gravimetric analysis (TGA), X-ray Diffraction(XRD) and scanning electron microscope (SEM). The microwave absorbing performance was evaluated within the range of 8.2-12.4 GHz (X band) at elevated temperatures up to 450 ℃. Judging form TG analysis, the composite revealed a good thermal stability due to a slight weight loss of ＜5% as the temperature at 480 ℃. After heating, the composite still remained its appearance and microstructure. The optimal results at roomtemperature showed that the 1.6 mm-thick composite contained 50 wt% SiC and 0.2 wt% CNT possessed a maximum reflection loss of -58.9dB; in addition, the absorption bandwidth less than -10 dB was around 2 GHz. At the high temperature of 450 ℃, the absorption peak located at 10.30 GHz with a reflection loss of -11.3 dB; moreover, the absorption bandwidth with a reflection loss less than -10 dB was 2 GHz.

目錄

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
1. 緒論 1
1.1. 概述 1
1.2. 研究動機 2
1.3. 研究目的 4
1.4. 研究流程 4
2. 文獻回顧 6
2.1. 電磁波基礎理論 6
2.2. 電磁波吸收材料吸收機制 16
2.2.1. 以吸收原理區分 23
2.2.2. 以成型方式區分 24
2.2.3. 複合式吸收劑粉體結構 25
2.3. 高溫電磁波吸收材料 28
2.3.1. 碳吸收劑 29
2.3.2. 碳化矽吸收劑 31
2.3.3. 塗覆型高溫吸波材 34
3. 實驗 37
3.1. 實驗藥品 37
3.2. 實驗機儀器設備 37
3.3. 儀器分析原理與測試方法 38
3.3.1. X光繞射分析（XRD） 38
3.3.2. 掃描式電子顯微鏡（SEM） 38
3.3.3. 熱重分析（TGA） 38
3.3.4. 向量網路分析儀（VNA） 39
3.4. 實驗程序 42
3.4.1. 實驗流程 42
3.4.2. 實驗條件規劃 45
4. 結果與討論 47
4.1. 吸波複材SEM微結構觀測 47
4.2. 吸波複材XRD圖譜分析 50
4.3. 吸波複材TGA圖譜分析 53
4.4. 吸波片電磁特性分析 57
4.5. 吸波片反射損失分析 67
5. 結論 82
參考文獻 83
發表著作 88
自傳 89

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