改性納米BaFe12O19的制備與吸波性能初探.pdf

1、微波吸收材料在軍事和民用上起著極其重要的作用，不僅應(yīng)用于隱形飛機、大炮、坦克等，而且越來越多的吸收材料已用于微波通訊、微波暗室、計算機、微波爐等電磁設(shè)備上。鐵氧體吸波材料是既有一定介電常數(shù)和介電損耗，又有一定磁導(dǎo)率和磁損耗的雙復(fù)介質(zhì)，其中六角晶系鋇鐵氧體以其優(yōu)良的頻響特性成為人們近年來研究的重點。
　　本實驗采用溶膠-凝膠自蔓延高溫合成法制備了納米級M型六角晶系鋇鐵氧體和稀土元素摻雜鋇鐵氧體BaRexFe12－xO19（Re=La

2、、Nd）。實驗表明，在pH≈7，檸檬酸∶金屬離子（摩爾比）=1∶1條件可以得到納米級M型六角晶系BaFe12O19粉末，超聲振蕩的加入可以使鋇鐵氧體顆粒尺寸明顯變小，粒徑由40nm減小到10nm左右。燒結(jié)過程中的升溫速率和燒結(jié)溫度對鐵氧體結(jié)構(gòu)和形貌的影響較大：在700℃時鋇鐵氧體已經(jīng)形成，燒結(jié)溫度越高，晶體的結(jié)晶度越好。10℃/min的升溫速率可以得到棒狀顆粒，40℃/min的升溫速率則形成一定的片狀結(jié)構(gòu)。
　　摻雜稀土元素的鋇鐵

3、氧體BaRexFe12－xO19（Re=La、Nd）粉體的XRD測試表明稀土元素摻進了鋇鐵氧體晶格中且晶格常數(shù)有變大的趨勢，而沒有改變鋇鐵氧體粉末的表面形貌。采用非均相化學(xué)沉淀的方法制備了包覆20mass％Ni(OH)2和TiO2的鋇鐵氧體粉末，包覆層在鋇鐵氧體顆粒表面形成納米級顆粒且均勻包覆。
　　磁化率測試表明M型BaFe12O19中Fe3+的最外層5個電子分別占據(jù)5個空軌道。通過磁滯回線測試，證明鋇鐵氧體是一種硬磁材料，其磁

4、損耗較大且矯頑力等磁性能參數(shù)隨著燒結(jié)溫度的升高而減小。摻雜稀土元素后使其矯頑力和剩余磁化強度均變小，而包覆Ni(OH)2層后鋇鐵氧體的矯頑力變大。
　　吸波性能測試表明，鋇鐵氧體的吸波性能由介電損耗和磁損耗共同作用。添加稀土元素后，其吸波范圍沒有變而吸波強度有所增加。包覆TiO2后，其介電損耗和磁損耗均有所減小，吸波范圍向高頻區(qū)移動，在18GHz時吸收強度大于2dB。包覆Ni(OH)2層后，由于復(fù)合鐵氧體的介電損耗和磁損耗比較匹配