鐵氧體復合納米吸波劑的制備及其性能.pdf

1、隨著當今社會的快速發(fā)展，各種電子設備的廣泛使用，給我們生活的環(huán)境帶來了大量的電磁波，造成了空間電磁污染。作為一種新的社會公害，電磁輻射導致的電磁干擾不僅影響到各類電子器件的正常運行，而且對人類的身體健康也產生了極大的危害。因此，研究并且利用吸波材料吸收干擾的電磁波，對減少空間電磁污染，改善人類的生存環(huán)境具有極其重要的意義。
　　對于理想的吸波材料，應該具有厚度薄、重量輕、吸收強、頻段寬的特點。但是，到現(xiàn)在為止，還未發(fā)現(xiàn)能夠同時滿足

2、這些要求的吸波材料。因此研究新型吸收劑已經成為材料學界的熱點之一。包覆型納米吸波劑是一種構造新穎的，由幾種納米材料通過化學鍵或其他相互作用包覆起來形成的納米尺度的有序組裝，是更高層次的納米復合材料。由于其集合了納米尺寸變化和殼核結構所帶來的效應，如懸空鍵多、比表面積大、界面極化強等特殊性，有望成為高性能的吸波劑。
　　鐵氧體的納米級尺寸遠小于電磁波波長，因此相比常規(guī)的吸波材料來說，電磁波的透過率要強很多。目前研究較多的鐵氧體主要是

3、尖晶石鐵氧體與磁鉛石型鐵氧體。立方晶系的尖晶石型鐵氧體材料具有低的飽和磁矩、超順磁性、高磁化率等優(yōu)點，是良好的軟磁性材料。六角晶系磁鉛石型鐵氧體具有較高的磁晶各向異性等效場，因此存在較高的自然共振頻率，自然共振是鐵氧體吸收電磁波的主要機制;其次這種鐵氧體具有片狀結構，而片狀是吸收劑的最佳形狀，所以在幾種鐵氧體中，磁鉛石型鐵氧體吸波性能最好。將軟硬磁相進行核殼結構復合，不僅利用了二者在其電磁性能上的互補性，而且可以有效的利用這種特殊的核殼

4、結構和軟硬磁相間的界面極化和界面耦合等交互作用，進一步提高了材料對電磁波的吸收，從而獲得了性能上更加理想的吸波材料。
　　本文在傳統(tǒng)溶膠-凝膠制備工藝的基礎上進行了改進，制備出了尖晶石結構的ZnFe2O4、NixZn1-xFe2O4和磁鉛石型結構SrFe12O19納米粉體，具有核殼結構的SrFe12O19/ZnFe2O4以及SrFe12O19/Ni0.6Zn0.4Fe2O4復合納米吸波劑，利用XRD、TEM和VSM以及矢量網絡分析

5、儀等分析方法，對顆粒的物相、形貌、磁性以及吸波性能進行了檢測和分析，系統(tǒng)的研究了兩種不同晶體結構的軟硬磁相單體進行包覆前后的物性改變。
　　檢測和分析結果顯示:
　　1.在傳統(tǒng)溶膠-凝膠制備過程中，加入適量的葡萄糖和丙烯酰胺，制得的尖晶石結構的ZnFe2O4純度高、粒徑小、有較好的軟磁特性和吸波性能。
　　2.采用改進的溶膠-凝膠制備工藝，改變鐵鍶比和煅燒溫度，制備SrFe12O19納米粉體。研究表明當鐵鍶比為11.5

6、，兩步煅燒得出的磁鉛石型鍶鐵氧體納米粉體純度高，粒度均勻、尺寸小、分散性也得到很大的改善。
　　3.采用改進的溶膠-凝膠制備工藝，在磁鉛石型結構的SrFe12O19表面包覆一層尖晶石結構的ZnFe2O4，制備出核/殼結構SrFe12O19/ZnFe2O4納米顆粒。研究表明:當SrFe12O19與ZnFe2O4摩爾比例為1∶2，煅燒溫度為850℃時，復合粉末具有明顯的核-殼結構，顆粒大多呈橢球形或桿狀，粒度分布均勻，包覆層致密，具有

7、良好的硬磁特性;且吸收強，最大反射損耗值RL可達-35.3dB，具有良好的吸波性能。
　　4.以尖晶石結構的ZnFe2O4為基礎，摻雜不同比例的Ni2+離子，制備出NixZn1-xFe2O4系列樣品。分析結果顯示隨著Ni2+離子含量的增加，樣品的峰位向高衍射角度偏移，晶格常數(shù)變小，飽和磁化強度先增后減，在x=0.6時達到最大值。
　　5.以SrFe12O19為核，在其表面包覆尖晶石型Ni0.6Zn0.4Fe2O4，在不同的煅