鎳基尖晶石鐵氧體納米纖維的可控制備和微波電磁特性.pdf

1、本文采用靜電紡絲結(jié)合后期熱處理過程制備了Ni1-xZnxFe2O4、Ni0.3Cu0.2Zn0.5Fe2O4和(Ni0.5Zn0.5Fe2O4)1-x(SiO2)x納米纖維,對其結(jié)構(gòu)、形貌、靜磁性能、電磁特性以及微波吸收性能進行了表征,研究了這些納米纖維的結(jié)構(gòu)、組成和性能之間的關(guān)系。
　　對于x=0.5時的Ni0.5Zn0.5Fe2O4納米纖維,隨著焙燒溫度升高,其平均晶粒尺寸逐漸增大,纖維表面形貌由圓柱形向鏈狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,比飽和磁

2、化強度單調(diào)遞增,矯頑力先增大后減小;纖維的微波吸收能力增強,反射損耗峰值降低,有效吸收帶寬(RL≤–10dB)增大,當涂層厚度為5mm時,1000℃焙燒合成的Ni0.5Zn0.5Fe2O4納米纖維的最小反射損耗為–47.62dB,有效帶寬達到8.8GHz;隨Ni0.5Zn0.5Fe2O4納米纖維含量的增加,相應吸波涂層的吸收峰強度和帶寬都顯著增大,反射損耗峰值頻率向低頻方向移動;此外發(fā)現(xiàn),纖維直徑對Ni0.5Zn0.5Fe2O4納米纖維

3、微波吸收性能沒有明顯的影響。
　　隨著Zn/Ni比例即Zn含量的增加,Ni1-xZnxFe2O4納米纖維的晶格常數(shù)和晶粒尺寸均逐漸增大,矯頑力總體上呈一個減小趨勢,比飽和磁化強度先增加后減小,在x=0.4時達到一個最大值;其微波反射損耗峰值隨Zn含量的增加先減小后增大,但峰值頻率沒有明顯的變化,x=0.5的樣品具有最小的反射損耗。
　　SiO2或Cu摻雜對Ni0.5Zn0.5Fe2O4納米纖維的結(jié)構(gòu)和特性產(chǎn)生了顯著的影響。S

4、iO2的引入導致纖維中Ni0.5Zn0.5Fe2O4晶粒尺寸逐漸減小,纖維的比飽和磁化強度單調(diào)下降,矯頑力呈先增大后減小的變化趨勢;隨著SiO2摻入量的增加,(Ni0.5Zn0.5Fe2O4)1–x(SiO2)x復合納米纖維低頻段磁損耗大幅降低,但在整個頻率范圍內(nèi)的介電損耗有所增大,導致其在低頻段(C波段)的微波吸收顯著減弱,而在高頻段(Ku波段)的微波吸收有所增強。Cu對Ni的部分取代提高了納米纖維的晶粒尺寸、比飽和磁化強度、低頻段的