氧化鋅—鋇鐵氧體復(fù)合材料制備及其微波吸收性能的研究.pdf

1、微波吸收材料的輕質(zhì)化、寬頻化、高效化是目前微波吸收材料的研究熱點。本論文通過溶液-高溫固相反應(yīng)兩步法制備了氧化鋅微波吸收材料;通過溶膠-凝膠自蔓延-高溫固相反應(yīng)法制備了M型鋇鐵氧體材料;通過氧化鋅和M型鋇鐵氧體復(fù)合得到了一種新型的ZnO-BaAlxFe12-xO19微波吸收復(fù)合材料，并研究了其微波吸收性能。
　　采用鋅單質(zhì)為模板，通過溶液法-高溫固相反應(yīng)兩步法制備了“蒲公英”狀和多級結(jié)構(gòu)球狀氧化鋅。這兩種結(jié)構(gòu)氧化鋅都是由直徑為幾十

2、納米至幾百納米的一維氧化鋅構(gòu)成;“蒲公英”狀氧化鋅的直徑為2-5μm，多級結(jié)構(gòu)球狀多級結(jié)構(gòu)氧化鋅的直徑為10-20μm;通過XRD，SEM，F(xiàn)ESEM和TEM等測試手段分別對不同形貌氧化鋅的物相和微觀形貌進行了表征，并討論了不同形貌氧化鋅的形成機理。
　　通過溶膠-凝膠高溫自蔓延-固相反應(yīng)法制備了純相的M型鋇鐵氧體。通過DSC-TGA和XRD測試方法確定了BaFe12O19的最終合成溫度;結(jié)果表明:該方法在800℃可以合成M型鋇鐵

3、氧體;在1000℃煅燒6小時，得到了粒徑為100-400nm的純相M型鋇鐵氧體。通過相同的方法，制備了Al3+摻雜BaAlxFe12-xO19(x=0.25-2.00);通過XRD，Raman，SEM和FESEM分別對材料的物相，晶體結(jié)構(gòu)以及微觀形貌進行了表征。隨Al3+摻雜量的變化，BaAlxFe12-xO19的品格參數(shù)有所下降，產(chǎn)物的粒徑有所降低;Al3+主要取代了FeO6八面體結(jié)構(gòu)中的Fe3+。
　　利用溶液法合成的氧化鋅與

4、鋇鐵氧體復(fù)合制備了氧化鋅-M型鋇鐵氧體復(fù)合材料，并通過微波網(wǎng)絡(luò)法測試了ZnO，BaAlxFe12-xO19及ZnO-BaAlxFe12-xO19復(fù)合材料的電磁參數(shù)，通過線傳輸理論計算材料的微波反射損失(ReflectionLoss，RL)值。結(jié)果表明氧化鋅試樣的RL極小值為-11.50dB，位于9.8 GHz處;M型鋇鐵氧體的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的值都較小，其反射損失極小值為-9.26dB，位于12.5GHz。測試結(jié)果表明:M型鋇鐵氧體的介

5、電性能與Fe2+含量有很大關(guān)系，Al3+摻雜會降低材料的介電性能，同時會減弱鐵氧體的微波吸收性能，并使反射損失極小值移向高頻。氧化鋅-鋇鐵氧體復(fù)合材料的微波吸收性能較單相氧化鋅或者M型鋇鐵氧體材料的有所提升，反射損失的極小值可以達到-15.50dB，位于12.20GHz;在8.7-16.3 GHz(7.6GHz)范圍內(nèi)材料RL值小于-8dB（反射率15.8％），這主要是由于由于通過兩種不同機制的微波吸收材料復(fù)合達到了寬頻化的目的，同時后