六角晶系鐵氧體空心微球的制備與性能研究.pdf

1、鐵氧體是一種傳統(tǒng)的優(yōu)良的吸收劑,具有吸收強、工藝簡單、價格便宜等特點,但同時存在密度大、吸收頻帶不夠寬等問題.空心結構的鐵氧體是對傳統(tǒng)實心鐵氧體的改造,不僅密度小,還具有特殊的電、磁功能,有可能使電磁波在其空腔中反復振蕩吸收,成為電磁波的"黑洞",從而增加材料的吸波能力,同時可通過調節(jié)核殼粒子的內外徑來調控電磁參數(shù).空心結構的吸波材料是吸波材料的研究趨勢.該文較為系統(tǒng)地概述了六角晶系鐵氧體吸收劑的結構和基本特性;介紹了當前鐵氧體超微粉末

2、及空心微球的主要制備方法;用氧乙炔火焰粉末噴霧技術與等離子火焰溶液噴霧技術制各了六角晶系鐵氧體空心微球,對其結構和性能進行了一系列的探討工作.重點研究了熱處理工藝(溫度、時間、升溫速率)對其相結構、微觀形貌和微波性能的影響.用氧乙炔火焰粉末噴霧熱解技術制備了六角晶系平面W型BaCo<,2>Fe<,16>O<,27>和M型BaFe<,12>O<,19>鐵氧體空心微球.實驗結果表明:該方法制備的空心微球粒徑分布較廣,主要在4~20 μm之間

3、,平均密度在2.50g/cm<'3>左右.熱處理過程表明,M型鐵氧體直接由金屬氧化物反應形成,未經(jīng)歷尖晶石中間相;W型鐵氧體形成由金屬氧化物到M相過渡相最終向W相的轉變;當升溫速率為5℃/min,溫度在900℃,保溫3小時和1200℃保溫4小時,就分別形成單相M相和W相鐵氧體;隨著熱處理溫度的升高和保溫時間的延長,衍射峰變尖銳,結晶更完整,空心微球的飽和磁化強度增大,矯頑力減小.隨熱處理溫度的升高,W型鐵氧體空心微球的介電常數(shù)降低;磁導

4、率實部先增加后減少,虛部增加并出現(xiàn)明顯的共振峰;M型鐵氧體空心微球的介電常數(shù)增加,磁導率實部增加,虛部變化不明顯.用等離子火焰懸浮液噴霧熱解技術制備了六角晶系W型BaCo<,2>Fe<,16>O<,27>鐵氧體空心微球.實驗結果表明:粒度分布較均勻,基本在2~10 μm之間,平均密度為1.50g/cm<'3>左右;當升溫速率為1.5℃/min、溫度為1250℃,形成單相W相鐵氧體空心微球,此時其飽和磁化強度為58emu/g,矯頑力為45