鑭錳氧化物與鐵氧體改性體系的微波吸收特性研究.pdf

1、中南大學(xué)博士學(xué)位論文鑭錳氧化物與鐵氧體改性體系的微波吸收特性研究姓名：周克省申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：黃可龍20080901中南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要這些樣品的電阻率均在靠近金屬的半導(dǎo)體范圍，有利于阻抗匹配和微波衰減。其中，介電損耗和磁損耗并存且有競爭，但介電損耗較大。這種競爭的微觀機制可以理解為在微波電磁場作用下鐵磁團簇和反鐵磁團簇相互轉(zhuǎn)化。鐵氧體是一類傳統(tǒng)的吸波材料，但存在密度大、微波吸收頻帶窄的問題，因此，鐵氧體吸波

2、材料的改性仍然是目前的一個研究熱點。針對這些問題，對六角W型鋇鐵氧體和尖晶石型鐵氧體進行了摻雜、復(fù)合及超細化改性，以提高其微波吸收性能。稀土元素具有特殊的電磁結(jié)構(gòu)和性能，稀土摻雜能夠調(diào)節(jié)鐵氧體電磁參數(shù)和改善鐵氧體的微波吸收性能，但鑭摻雜W型六角鋇鐵氧體在218GHz內(nèi)的微波吸收特性的研究少見報道。在本文工作中，用溶膠一凝膠法制備了BalxLaxC02Fel6027超細粉晶，用XRD、SEM、TG_DTA、IR對樣品進行了表征，測量了電導(dǎo)

3、率、復(fù)介電常數(shù)、復(fù)磁導(dǎo)率和微波反射率，從理論上探討了鑭摻雜W型鋇鐵氧體改性體系的微波電磁損耗機制。研究結(jié)果表明：1200。C煅燒2小時的BalxLaxC02Fel6027為平均粒徑小于O51tm的六角塊狀W相粉晶；室溫電阻率約107Qcm量級，處于半導(dǎo)體范圍；La摻雜能提高樣品的微波吸收性能，厚度為19mm的Ba08L2Lo2C02Fel6027在218GHz范圍的10dB吸收帶寬達到4OGl也；樣品兼具介電損耗和磁損耗，但以磁損耗為主

4、。BaTi03是一種典型的以介電損耗為主的鐵電性材料，摻雜聚苯胺(PAn)是一種低密度的電損耗型吸波材料，將磁損耗為主的鐵氧體與BaTi03或PAn復(fù)合是提高鐵氧體微波吸收性能的一個有效途徑。目前，F(xiàn)e304／BaTi03和Fe304／PAn復(fù)合吸波材料的研究缺乏。在本文工作中，用化學(xué)氧化法制備了導(dǎo)電聚苯胺(PAn)，用物理共混法制備了Fe304／BaTi03納米復(fù)合粉體，用原位化學(xué)反應(yīng)法制備了Fe304／PAn納米復(fù)合粉體，通過XRD

5、、SEM、IR等對上述樣品進行了表征，研究了反應(yīng)條件對PAn產(chǎn)物電導(dǎo)率的影響和Fe304質(zhì)量比對Fe304／PAn復(fù)合體系電導(dǎo)率的影響，測量了樣品的微波反射率，分析了Fe304／BaTi03和Fe304／PAn復(fù)合改性體系的微波電磁損耗機制。研究結(jié)果表明：納米Fe304和納米BaTi03分別為尖晶石和鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，PAn包覆在Fe304粒子表面；PAn和Fe304／PAn復(fù)合材料(Fe304質(zhì)量比35％)的紅外光譜相似，但后者吸收峰有紅移