MnO-,2-摻雜CB、BaM電磁性能研究.pdf

1、本論文的研究背景是高性能電磁波吸收材料的開發(fā)。作為傳統(tǒng)介電型吸波劑的炭黑已經(jīng)有較成熟的理論，但是仍然存在吸收頻段窄、吸收性能差等缺點。鐵氧體雖然以其自然共振現(xiàn)象應(yīng)用于低頻的吸波材料中，但在高頻段的應(yīng)用中受限。因此本文在此研究基礎(chǔ)上，利用納米二氧化錳摻雜炭黑顆粒和M型鋇鐵氧體制備了新型的復(fù)合吸波劑，并借助XRD、SEM、VSM及同軸電磁參數(shù)測試和電磁波反射損耗測試等現(xiàn)代材料檢測技術(shù)對吸收劑和復(fù)合平板的電磁性能和微波吸收性能進(jìn)行了研究。

2、 首先，通過對炭黑和二氧化錳進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)和電磁性能的表征，可以看出N234炭黑呈球形多孔狀，而二氧化錳微觀呈不規(guī)則的條形片狀分布。炭黑具有高電導(dǎo)率和高介電常數(shù)，主要通過渦流損耗衰減電磁波；而二氧化錳磁損耗幾乎為零，主要通過介電損耗衰減電磁波。二氧化錳的摻雜改善了炭黑的微波吸收效果，主要原因為二氧化錳顆粒條狀和片狀的特殊結(jié)構(gòu)有利于增大和增加了對電磁波的散射截面和反射次數(shù)，從而提高了炭黑粒子對電磁波的吸收。同時，二氧化錳的加入改善復(fù)合材

3、料的輸入波阻抗和自身對電磁波的吸收也提高炭黑吸波性能的重要因素。 其次，本文通過傳統(tǒng)陶瓷法制備了M型鋇鐵氧體BaFe12O19，并摻雜不同含量的二氧化錳再次燒結(jié)，產(chǎn)物經(jīng)過XRD檢測仍然為單相鋇鐵氧體。通過掃描電鏡檢測，顆粒形貌呈六角形狀，晶粒尺寸為2μm到4μm。通過振動磁強(qiáng)計檢測，樣品的飽和磁化強(qiáng)度和磁晶各相異性常數(shù)在二氧化錳含量為0.75﹪wt時達(dá)到極大值，這主要是由于鐵離子被迫從4f1晶位移位到2b晶位，當(dāng)x＞0.75時，

4、更多的錳離子進(jìn)入到鐵氧體中去，導(dǎo)致鐵離子從2b晶位移位至12k晶位，這直接導(dǎo)致各相異性常數(shù)的降低。但是過剩的錳離子進(jìn)入晶格導(dǎo)致鐵離子分布的嚴(yán)重不平衡，從而減弱了鐵離子在A位和B位之間的超交換作用，從而造成了飽和磁化強(qiáng)度的降低。矯頑磁力Hc隨著二氧化錳的含量的增加持續(xù)減少主要是由于錳離子進(jìn)入晶格中將會促使晶粒的長大，使疇壁易于位移，從而導(dǎo)致矯頑磁力的下降。經(jīng)過在2GHz至18GHz電磁參數(shù)的測試，樣品磁導(dǎo)率虛部在13GHz附近出現(xiàn)寬峰值，