鋇鐵氧體基復(fù)合材料的制備及其電磁性能研究.pdf

1、吸波材料的研究在電磁防護(hù)領(lǐng)域中具有十分重要的意義,也正朝著吸收頻帶更寬、厚度更薄、密度更低、吸收能力更強(qiáng)等方向發(fā)展。針對單一損耗機(jī)制的吸波材料往往存在吸收效能低、吸波頻帶窄等缺點(diǎn),本文將不同損耗機(jī)制的吸收劑進(jìn)行復(fù)合,以鋇鐵氧體(BaFe12O19)為主要吸波劑,聚偏氟乙烯(PVDF)為基體,分別引入不同含量的鈦酸鋇(BaTiO3)或石墨烯,以及改變BaFe12O19粒徑大小來探究多相復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)改變對宏觀物理性能的影響,以期獲得性能

2、優(yōu)異的吸波材料。
　　通過化學(xué)沉淀的方法制備了0.4~2m徑向尺寸的六角片狀鋇鐵氧體粉體。將其與BaTiO3進(jìn)行不同配比的混合,無機(jī)粒子在與PVDF復(fù)合的過程中采用了溶液混合法,用溶劑二甲基甲酰胺(DMF)將 PVDF溶解后再與無機(jī)粒子混合,制備了 PVDF/BaFe12O19/BaTiO3(PBT)復(fù)合材料。通過一系列的表征和在2~18GHz下進(jìn)行矢網(wǎng)測試,并分析了PBT的吸收性能。當(dāng)質(zhì)量比m(BaFe12O19):m(BaTi

3、O3)=1:3時,復(fù)合材料在11.7GHz頻率時的反射損失(RL)達(dá)到-6.34,吸收性能不是很理想。
　　在氧化石墨還原制備石墨烯的過程中,加入鋇鐵氧體粉體,采用化學(xué)包覆法制備了BaFe12O19/石墨烯(BR)復(fù)合粒子,最后再與PVDF復(fù)合制得PVDF/BaFe12O19/石墨烯(PBR)復(fù)合材料。通過一系列的表征和電磁參數(shù)測試分析了PBR的微波吸收特性,當(dāng)質(zhì)量比為m(氧化石墨):m(BaFe12O19)=1:25,m(PVD

4、F):m(BR)=1:4時,材料吸波性能為最佳,石墨烯的加入極大的提高了材料的介電損耗,在13.1GHz處反射損失達(dá)到-17dB,-10dB頻寬為3.3GHz,具有一定的吸波能力,隨著石墨烯含量的增加吸波性能降低,吸收峰移向低頻。在比較不同厚度時的吸波性能時得出優(yōu)值配比時的最佳厚度為2mm左右,且隨著厚度的增加吸收峰移向低頻。另外,還對鋇鐵氧體顆粒粒徑對復(fù)合材料電磁性能的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著鋇鐵氧體顆粒的減小,吸收性能與吸收帶寬