納米晶鐵氧體微米纖維微波吸收體設計及特性表征.pdf

1、一維材料具有比表面積大、各向異性顯著、面密度小等特點,是一種新型微波吸收材料。本文以有機羧酸和金屬鹽為原料,采用有機凝膠.轉(zhuǎn)化法制備了納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4與SrFe12O19微米纖維及其復合纖維。利用XRD、SEM等對纖維的結(jié)構、物相、形貌、組成進行了分析;采用振動樣品磁強計(VSM)對纖維的磁性能進行了測試?；诶w維/石蠟復合材料的微波電磁參數(shù),模擬計算了其吸波性能。
　　 研究表明:采用有機凝膠.轉(zhuǎn)化法可以成

2、功制備納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4與SrFe12O19微米纖維及其復合纖維。纖維直徑分布在0.2-10μm左右、表面光滑、晶粒大小在幾十納米、長徑比較大。對于單相Ni0.5Zn0.5Fe2O4與SrFe12O19纖維,前者呈現(xiàn)出明顯的軟磁性而后者則為硬磁材料。而對于兩相復合微米纖維,隨著Ni0.5Zn0.5Fe2O4相的增加,其磁性能由硬磁向軟磁轉(zhuǎn)變,通過軟-硬磁性晶粒間的交換耦合相互作用可以使復合材料同時具有硬磁相的高矯頑力和

3、軟磁相的高飽和磁化強度。定向分布的納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4與SrFe12O19微米纖維及其復合纖維束表現(xiàn)出明顯的磁各向異性,該性能主要受磁晶各向異性、形狀各向異性和靜磁相互作用等因素影響。
　　 單層納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4、SrFe12O19及其復合微米纖維材料,以及單層納米晶α-Fe纖維材料對微波都有一定的吸收?；诩{米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4、SrFe12O19及其復合微米纖維與納米晶α-F

4、e纖維設計的雙層結(jié)構吸波體,以及以納米晶SrFe12O19微米纖維、Ni0.5Zn0.5Fe2O4微米纖維及納米晶α-Fe微米纖維設計的三層結(jié)構吸波體,其微波吸收性能都要比單層結(jié)構的吸波體好的多,并且三層結(jié)構吸波體的性能最好。以0.2mm厚納米晶α-Fe微米纖維/石蠟復合材料作為匹配層和以1.8mm厚納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4微米纖維/石蠟復合材料作吸收層做成的雙層結(jié)構吸波體,其反射率在13.8GHz處達到最小值為-73dB,

5、并且在7.8到18GHz頻率范圍內(nèi)反射率均小于-10dB,其吸收頻寬達到10.2GHz,覆蓋了全部的Ku-波段(12.4-18GHz)和全部的X-波段(8.2-12.4GHz);以0.7mm厚納米晶α-Fe微米纖維/石蠟復合材料作為吸收層和以1.3mm厚納米晶Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SrFe12O19(1:1)微米纖維/石蠟復合材料作匹配層做成的雙層結(jié)構吸波體,其反射率在16.2GHz處達到最小值為-78dB;以厚度為0.2mm