鈷銅鋅鐵氧體-聚吡咯微波吸收材料的制備及吸波機(jī)理分析.pdf

1、鈷銅鋅鐵氧體Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4(x=0，0.1，0.2，0.3，0.4)和鈷銅鋅鈰鐵氧體Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4（x=0.05，0.1，0.15，0.2）采用自蔓延燃燒法被合成；聚吡咯/鈷銅鋅鐵氧體(PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4)以及聚吡咯/鈷銅鋅鈰鐵氧體(PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4)復(fù)合物采用原位聚合法被合成。XRD、SEM、F

2、T-IR、VSM和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀被用來(lái)表征復(fù)合材料的物相、形貌及電磁性能，對(duì)鈷離子與銅離子的摩爾比和鈰離子摻雜量對(duì)鐵氧體性能的影響，以及鐵氧體摻雜量對(duì)復(fù)合材料性能的影響，結(jié)果表明：
　　(1)由 XRD證實(shí)已成功合成了鈷銅鋅鐵氧體Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4和鈷銅鋅鈰鐵氧體Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4、聚吡咯(PPy)及PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4和PPy-Co0.7Cu0.1

3、Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4復(fù)合物，這和FT-IR結(jié)果相同；同時(shí)可以看出Co0.8-xCuxZn0.2Fe2O4(x=0，0.1，0.2，0.3，0.4)和Co0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4（x=0.05，0.1，0.15，0.2）為立方尖晶石結(jié)構(gòu)，其粒徑分別為47.8nm、62.1nm、58.8nm、59.3nm、58.0nm、50.0nm、51.9nm、47.6nm和42.5nm。晶格常數(shù)依次為0.839、

4、0.833、0.833、0.836、0.836、0.833、0.936、0.837和0.838。
　　(2) SEM圖顯示，Co0.8Zn0.2Fe2O4鐵氧體的形貌各異，有球形、條形或棒狀，還有一部分呈不規(guī)則片狀，相互之間粘連比較緊密；Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4鐵氧體為接近球形的小顆粒，并且粒子之間有一定的團(tuán)聚現(xiàn)象，但團(tuán)聚不是很緊密。PPy、PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4和PPy-Co0.7Cu0

5、.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4呈近球形，有一定的團(tuán)聚現(xiàn)象，大小比較一致，結(jié)構(gòu)比較規(guī)整。
　　(3) VSM結(jié)果表明，Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4的Ms、Mr和Hc分別為83.6emu/g、33.35emu/g和454.54Oe，均大于Co0.8Zn0.2Fe2O4的值；隨著鈰離子的引入，其各項(xiàng)磁性參數(shù)均有所下降，Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度Ms=66.0em

6、u/g、剩余磁化強(qiáng)度Mr=23.6emu/g和矯頑力Hc=341.56Oe；PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4的Ms、Mr和Hc分別為1.29emu/g、0.429emu/g和489.177Oe；PPy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4的Ms、Mr和Hc分別為5.75emu/g、2.00emu/g和437.97Oe。
　　(4)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試結(jié)果表明：當(dāng)x=0.2時(shí)，Co0.8-xCux

7、Zn0.2Fe2O4鐵氧體的ε'值最大，鈷離子與銅離子的摩爾比的變化對(duì)ε"和R影響很?。籆o0.7Cu0.1Zn0.2CexFe2-xO4中當(dāng)x=0.1時(shí)，ε’最大，其值在2.43-4.06范圍內(nèi)，且當(dāng)頻率在11.52GHz時(shí)ε’出現(xiàn)極大值4.06，Ce3+摻雜量的變化對(duì)ε"的影響不大，其值均在-1.0-1.0之間，當(dāng)x=0.2時(shí)，其值最大，當(dāng)x=0.05時(shí)，其反射損耗最小，極小值為-1.427dB出現(xiàn)在12.4GHz；對(duì)于Ppy-Co

8、0.7Cu0.1Zn0.2Fe2O4，鐵氧體在復(fù)合物中含量為15％時(shí)，復(fù)合物在18GHz附近出現(xiàn)極小反射損耗為-12.8dB；對(duì)于Ppy-Co0.7Cu0.1Zn0.2Ce0.05Fe1.95O4，其ε’值在鐵氧體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)達(dá)到最大，ε"值在鐵氧體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)達(dá)到最大，且極大值為3.33，出現(xiàn)在12.23GHz附近；鐵氧體摻雜量對(duì)復(fù)合物反射損耗的影響不大，在頻率約為12GHz和18GHz時(shí)，也出現(xiàn)了極小反射損耗-3.3dB