磁性吸波剂的制备与性能研究

论文摘要

所谓吸波材料,指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类功能材料。磁性吸波材料是目前研究和应用最多的一类,铁氧体是磁性吸波材料的重要代表。铁氧体吸波材料具有吸收强、频带较宽、匹配厚度薄及低成本的优点。其应用与研究已经远超出军事应用范围,并且在民用领域内得到了更广泛的应用。本文采用溶胶-凝胶-低温自蔓延燃烧法,用柠檬酸作为络合剂,乙二醇作为分散剂,采用弱碱氨水调节初始溶液的pH值,制备了单相的M-六角晶型BaFe12O19和SrFe12O19铁氧体吸波剂,和复相尖晶石型CaFe2O4/α-Fe2O3（六角形）吸波剂。讨论了络合剂与分散剂种类、络合剂与硝酸盐的配比、加水量、反应温度和反应时间、pH值、热处理等因素对磁性吸波剂的晶相与粒径影响;以此确定制备单相与复相磁性吸波剂的最佳工艺参数。通过差热分析（TG-DTG-DTA）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、振动样品磁强计（VSM）、等检测手段对所得的磁性吸波剂的晶化温度、晶粒分散性和形貌、团聚情况、主要衍射峰的晶面尺寸、晶粒的平均粒径及晶型、样品的磁化强度、内禀矫顽力等相关性能进行检测。利用XRD分析软件Jade5.0,对吸波剂的晶格点阵常数,结晶度,密度（X-ray）,微观应变与焙烧温度之间的关系进行了研究,并对其原因作了初步的探讨。本文以石蜡作为吸波材料的基体材料,采用波导法测定材料的复介电常数和复磁导率,所使用的仪器为HB8510B型矢量网络分析仪。讨论了介电损耗角正切tgδE和磁损耗正切角tgδM以及总损耗角正切tgδ与频率的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 第一章 材料与方法
• 1.1 实验药品
• 1.2 实验仪器及设备
• 1.3 样品表征
• 1.3.1 平均粒径与晶相分析
• 1.3.2 结晶度分析
• 1.3.3 颗粒形貌分析
• 1.3.4 晶化温度
• 1.3.5 样品磁性能测试
• 1.3.6 样品吸波性能测试
• 1.4 铁氧体吸波剂制备工艺
• 本章小结
• 第二章 单相六角晶型铁氧体吸波剂
• 2.1 M 型六角铁氧体的结构
• 2.2 六角晶型铁氧体制备过程
• 2.2.1 络合剂与分散剂选择
• 2.2.2 碱溶液选择
• 2.2.3 加水量确定
• 2.2.4 柠檬酸配比对粉体的影响
• 2.2.5 pH 对粉体的影响
• 2.2.6 反应温度与时间的影响
• 2.3 单相锶铁氧体吸波剂
• 2.3.1 复合物干凝胶热分析
• 2.3.2 热处理影响
• 2.3.3 晶相与粒径分析
• 2.4 单相钡铁氧体吸波剂
• 2.4.1 干凝胶热分析
• 2.4.2 热处理影响
• 2.4.3 微晶XRD 分析
• 本章小结
• 2O₄/Α-FE₂0₃吸波剂'>第三章 复相磁性CAFE₂O₄/Α-FE₂0₃吸波剂
• 3.1 尖晶石型铁氧体结构和化学组成
• 2O₄/Α-FE₂0₃ 制备过程'>3.2 复相磁性CAFE₂O₄/Α-FE₂0₃制备过程
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 柠檬酸配比对粉体的影响
• 3.3.2 pH 对粉体的影响
• 3.3.3 热分析
• 3.3.4 热处理影响
• 3.3.5 微晶XRD 分析
• 本章小结
• 第四章 性能研究
• 4.1 磁性能
• 4.2 电磁损耗特性分析
• 4.2.1 单相吸波剂
• 2O₄/α-Fe₂0₃ 吸波剂'>4.2.2 复相CaFe₂O₄/α-Fe₂0₃吸波剂
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢