鈦摻雜M型鋇鐵氧體-聚苯胺復(fù)合材料的制備與吸波性能研究.pdf

1、吸波材料廣泛應(yīng)用于治理電磁輻射，對雷達(dá)波的隱身技術(shù)等。為滿足吸波材料強(qiáng)吸收、寬頻、低密度的要求，通過對材料的摻雜，材料之間的復(fù)合，得到符合要求的電磁參數(shù)，是目前納米吸波材料的主要研究方向。
　　M型鋇鐵氧體(BaFe12O19)作為六角晶系鐵氧體，具有較大的磁晶各向異性性能，較高的居里溫度，相對較大的磁飽和強(qiáng)度，出色的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，使它成為一種有前景的制作永久磁鐵，高頻磁記錄和微波吸收劑的材料。過渡金屬對鋇鐵氧體的摻雜可以

2、改變它的磁性能，材料可能會有更好的吸波性能。盡管如此，鋇鐵氧體主要依靠磁共振吸收電磁波，因此吸收頻帶比較窄；同時存在密度大、介電常數(shù)較小的缺點(diǎn),這些因素都限制了鋇鐵氧體吸波材料的廣泛應(yīng)用。
　　聚苯胺(PANI)作為導(dǎo)電聚合物具有化學(xué)穩(wěn)定性高，合成簡單，成本低等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到電子產(chǎn)品、信息行業(yè)、吸波材料等領(lǐng)域。雖然聚苯胺作為微波吸收材料介電損耗較大，但是阻抗匹配不理想。然而最近的一些研究發(fā)現(xiàn)將鋇鐵氧體與聚苯胺組成復(fù)合材料，可以彌

3、補(bǔ)彼此的缺點(diǎn)，獲得更好的吸波性能。鈦作為一種過渡元素，對鋇鐵氧體的摻雜不僅可以改變磁性能，還可以改變鋇鐵氧體/聚苯胺復(fù)合材料的電磁性能，影響復(fù)合材料的吸波性能。
　　本實驗首先采用溶膠凝膠法制備鈦摻雜的鋇鐵氧體，然后通過原位聚合法合成鈦摻雜鋇鐵氧體/聚苯胺納米復(fù)合材料。制得的納米復(fù)合材料通過 XRD，紅外光譜，掃描電鏡，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀表征。
　　結(jié)果分析表明：鈦離子的摻入沒有改變鋇鐵氧體的晶格結(jié)構(gòu)，但是顆粒大小發(fā)生了明顯的變

4、化，其粒徑隨著鈦離子的摻入先變小后變大。復(fù)合材料中聚苯胺的紅外光譜相對于聚苯胺單體有輕微的藍(lán)移，說明他們之間有化學(xué)鍵合作用。鋇鐵氧體/聚苯胺復(fù)合材料由于鈦離子的摻入吸波性能提高了，其中BaFe11.6Ti0.4O19/PANI具有最佳的吸波性能，當(dāng)涂層厚度為2mm時，它在14.8GHz處的反射損耗達(dá)到了-42.9dB；同時，通過改變吸波涂層的厚度，可以使該材料在比較寬的頻帶對電磁波有效吸收（反射損耗<-10dB）,證明鈦摻雜可以作為提高