W型铁氧体及其复合吸波材料的制备和性能研究

【摘要】W型铁氧体具有吸波效果最佳的片状结构、较高的自然共振频率和磁晶各向异性等优点，是一种性能优良的磁介质耗损型吸波材料。但在低频波段下吸波性能不佳的缺陷制约了其在吸波领域更广泛的应用。为改善上述不足，本文选择W型铁氧体为研究对象，以酒石酸为络合剂，采用溶胶-凝胶法对其进行了制备，并在此基础上制备了一系列的W型铁氧体复合吸波材料。利用XRD、SEM、磁强计和矢量网络分析仪分别对样品的结构、形貌和电磁参数进行了测试与分析。重点考察了W型铁氧体及其复合吸波材料在0~6GHz频率范围内的吸波性能。研究表明：（1）以溶胶-凝胶法制备的W型铁氧体前驱体在1200℃条件下焙烧2h可完全转化为单一晶相的W型铁氧体；在此条件下制备的单一晶相的BaCoZnFe16O27铁氧体在5.5GHz处对电磁波具有良好的吸收，最大吸收强度达-18dB，吸收大于-5dB的频带带宽为1GHz。（2）采用原位复合法可将聚噻吩对BaCoZnFe16O27进行有效的包覆，这种复合材料从3GHz处开始出现吸波效果，且吸波强度随频率的增大而增强，在6GHz处吸波强度为-5db。（3）采用不同方法将羰基铁与BaCoZnFe16O27进行复合后可制备出具有不同吸波效果的复合吸波材料。物理共混法制备的复合材料兼具羰基铁和BaCoZnFe16O27的吸波特性；将溶胶-凝胶法与超声共振相结合制备的羰基铁与BaCoZnFe16O27质量比例为1:2的复合材料从2GHz处出现吸波效果，且随频率增大而增强，在6GHz处吸波强度为-10db；将共沉淀法与超声共振相结合可将BaCoZnFe16O27对羰基铁进行有效的包覆，可保护羰基铁在高温条件下不被氧化，且作为核结构的羰基铁对BaCoZnFe16O27的吸波效果具有明显的加成，极大的拓宽了BaCoZnFe16O27的吸波频带宽度，这种复合吸波材料的吸波强度大于-10db的频带带宽不低于2GHz。
【作者】靳强；
【导师】杨晓峰；
【作者基本信息】中北大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】W型铁氧体；热处理工艺；钴锌掺杂；复合材料；聚噻吩；羰基铁；

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