钛酸钡基及M型钡铁氧体吸波材料的制备及性能研究

【摘要】本论文制备了磁性金属、稀土金属、导电高聚物修饰的钛酸钡基复合材料，重点考察了复合材料在0-6GHz(1GHz=1000MHz)频率范围内的吸波性能，并制备了掺杂M型钡铁氧体，重点探究了磁性和吸波性能。（1）采用溶胶凝胶法制备了钛酸钡，形貌、物相吸和吸波分析分析表明，制得的粉体为单一的四方相，颗粒大小均匀。当煅烧温度为850℃时，钛酸钡粉体为单一的四方相，颗粒近似四方形状，大小均匀；钛酸钡粉体的最大吸收峰值为3.8dB。而且还发现随着镍钴比的减小，复合材料的吸波性能逐渐增加，当镍钴比为1：4时，化学镀覆钛酸钡（850℃）的吸波性能最佳，吸收量为6.8dB。（2）采用化学氧化法制备聚吡咯，并采用机械研磨法制备钛酸钡复合材料。形貌和吸波分析表明：纯聚吡咯为网状结构，而复合材料的颗粒呈现均匀的球形。纯聚吡咯的最大吸收峰值仅为1.14dB左右，当聚吡咯与钛酸钡的质量为1:6时，最大吸收峰值为6.9dB左右，并且随着质量比的增加，吸波性能依次增强。（3）由溶胶凝胶法制备了稀土钕掺杂钛酸钡的复合材料，吸波性能测试表明，稀土Nb掺杂能大大提高材料的介电损耗，拓宽吸收频带。当nBaTiO3：nNb为1:0.008时，吸波性能达到最佳，最大吸收峰值为29.6dB，吸收频宽为1.6GHz。（4）由柠檬酸盐自蔓延燃烧法制备了稀土掺杂的BaFe12O19，吸波分析表明：掺杂稀土金属后，吸波性能均优于纯的钡铁氧体，且掺杂铈时的吸波性能最佳（-4.3dB）。同时制备了Ce-Co取代的BaFe12O19，取代量和煅烧温度都会影响其磁性能。当煅烧温度为850℃时，矫顽力随着掺杂量的增加降低最明显。且对于Ba(CeCo)0.4Fe11.2O19样品，形貌分析表明，850℃呈针状结构，1000℃呈片状结构，1100℃呈颗粒状。片状结构颗粒的比表面积大，对电磁波的吸收能力可能最强。（5）Ce-Co共掺杂BaFe12O19吸波性能比纯钡铁氧体（-1.0dB）大大的增强。当掺杂量为x=0.4和x=1.6时，最小反射损耗均为-15dB左右，且有效频宽均超过1.5GHz。并且随着掺杂量的变化，最小反射损耗出现的位置均在4.5GHz和5GHz之间。
【作者】郑建兴；
【导师】李巧玲；
【作者基本信息】中北大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】钛酸钡；钡铁氧体；稀土；化学镀；吸波性能；

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