片狀鈦酸鋇的制備及其電磁性能研究.pdf

1、本論文分別以乙醇和異丙醇為溶劑，采用改進(jìn)的溶膠-凝膠法首次制備了片狀鈦酸鋇(Flake-shaped Barium Titanate，F(xiàn)BT)粉體，并用傳統(tǒng)的溶膠-凝膠法制備了普通鈦酸鋇(Barium Titanate，BT)粉體作為對比，對它們的微觀形貌進(jìn)行了表征，同時分析比較了片狀鈦酸鋇/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板和普通鈦酸鋇/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板的電磁波吸收性能。 利用X射線衍射儀(X-ray diffraction，XRD)、拉曼光譜

2、(Raman Spectrum)、掃描電子顯微鏡(Scanning electronic microscope，SEM)、差熱分析儀(Different ThermalAnalysis，DTA)和熱重分析儀(Thermogravimetry Analysis，TG)等分析手段對FBT和BT粉體進(jìn)行了形貌結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明：以異丙醇為溶劑，900℃煅燒后FBI和BT粉體中主要為BaTiO3相，還存在少量碳酸鋇(BaCO3，BC)，而BT粉

3、體中還出現(xiàn)了少量的Ba2TiO4；以乙醇為溶劑，900℃煅燒后所得產(chǎn)物最純，F(xiàn)BT粉體中只有鈦酸鋇相，而BT粉體中除BaTiO2外還存在少量的碳酸鋇。可見，以乙醇為溶劑能制備出較高純度的鈦酸鋇粉體。分別以兩種溶劑制備的FBT粒徑大多在20～40μm之間，厚度在3～5μm之間，具有明顯的片狀形貌，表面較光滑；而BT粒子沒有規(guī)則的形狀，表面粗糙，粒徑不均勻。 采用同軸法測試了制備的鈦酸鋇粉體(FBT和BT)的電磁常數(shù)，并按照鈦酸鋇粉

4、體在基體中的不同含量制備了厚度為4mm的鈦酸鋇/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板。利用弓形法在無回音吸波暗室中對鈦酸鋇/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板的吸波性能進(jìn)行了實(shí)驗測試，并分析了吸波劑填充含量對電磁波吸收影響；針對其吸收特性探討了片狀鈦酸鋇的吸收損耗機(jī)理。電磁常數(shù)測試結(jié)果顯示，F(xiàn)BT粉體在12～18GHz時，復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部ε'和虛部ε"都出現(xiàn)一個較大的峰，而且隨著溫度的升高，峰的寬度也逐漸變寬，峰的頂點(diǎn)值即介電常數(shù)最大值也逐漸增大，這說明FBT粉體在12～1

5、8GHz能引起較大的介電損耗。通過分析復(fù)合平板的吸波性能可知：FBT含量對復(fù)合平板吸收峰值和吸收主頻率影響較大，而BT含量對復(fù)合平板吸收峰值有一定影響，對吸收主頻率影響較小，分別用兩種溶劑制備的FBT吸波劑在復(fù)合平板中含量達(dá)到30％時都取得了較好的吸波效果。綜合比較吸收峰值和有效吸收帶寬，F(xiàn)BT/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板吸波性能要好于BT/環(huán)氧樹脂復(fù)合平板，這主要是因為片狀鈦酸鋇有較大的比表面，從而能產(chǎn)生較大的偶極距，使得吸收劑的吸收和散射截面