鈦摻雜鋇鐵氧體-羰基鐵粉復合材料的制備與吸波性能研究.pdf

1、吸波材料在電磁屏蔽，航空航天和隱身技術等領域有廣泛的應用。吸波材料要求吸收性能強、頻率范圍寬、質量密度低，對吸波材料進行摻雜復合是主要研究方向。
　　鋇鐵氧體(BaFe12O19)的居里溫度較高，磁晶各向異性和磁飽和強度較大，有較好的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性，磁共振是鋇鐵氧體吸收電磁波主要方式，存在吸收頻帶窄，介電常數(shù)較小等缺點，過渡金屬鈦對鋇鐵氧體的摻雜可以提高其吸波性能。
　　羰基鐵粉(CIP)在8—12GHz的范圍內有較好

2、的吸波性能，但是，羰基鐵粉存在質量密度高、化學穩(wěn)定性差等缺點。通常將羰基鐵粉與其他吸波材料復合來提高其吸波性能。
　　本文用溶膠凝膠法制備了鈦摻雜鋇鐵氧體，然后用物理共混法與羰基鐵粉納米復合，也嘗試用靜電紡絲法制備了鋇鐵氧體納米纖維。將制得的樣品通過XRD，紅外光譜，掃描電鏡，矢量網(wǎng)絡分析儀表征。
　　研究的主要結論：
　　1.溶膠凝膠法制備的鈦摻雜鋇鐵氧體在1100oC溫度下煅燒結晶良好。少量的鈦摻雜不影響鋇鐵氧體的

3、結晶，過量的鈦摻雜，會造成體系內出現(xiàn)Fe2O3雜質。
　　2.鈦摻雜鋇鐵氧體較鋇鐵氧體的吸波性能提高了。當鈦摻雜量為x=0.6，涂層厚度為d=4.5mm時，BaFe11.4Ti0.6O19在6.5GHz頻率處達到最大反射損耗值-16.89dB。
　　3.經過對BaFe11.4Ti0.6O19/CIP不同質量配比復合材料的電磁參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)隨著CIP含量的增加，介電常數(shù)的實部逐漸變大，虛部變化不明顯。隨著CIP含量的增加，納米

4、復合材料磁導率的實部呈增大趨勢；磁導率的虛部增大了，提高了材料對磁場能量的損耗能力，增強了復合材料的吸波性能。說明該復合材料的吸波性能增強主要是由磁導率的虛部變化引起的。
　　4.經過對不同鈦摻雜量的鋇鐵氧體與CIP質量配比為1:0.3的納米復合材料的電磁參數(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)隨著鈦的摻入，介電常數(shù)的實部變大了；介電常數(shù)的虛部基本呈增大趨勢，提高了復合材料對電場能量的損耗能力。隨著鈦的摻入，磁導率的實部總體呈增大趨勢；磁導率的虛部變大了

5、，提高了材料對磁場能量的損耗能力。說明該復合材料的吸波性能增強是由介電損耗和磁損耗共同變化引起的。
　　5.通過對質量比為BaFe12-xTixO19/CIP=1:0.3的納米復合材料的吸波性能研究，發(fā)現(xiàn)當鈦的摻雜量為x=0.2，涂層厚度d=4.5mm時，復合材料在5.6GHz頻率處達到最大反射損耗值-30.71dB。通過控制鈦的摻雜量，與CIP的配比以及涂層厚度，復合材料可實現(xiàn)在4.6-11.1GHz，11.7-14.4GHz頻