Ti-Mn-Cu替代的M-型钡铁氧体的制备工艺与应用研究

论文摘要

本论文研究了超声波对传质的影响，通过盐块的观察实验，根据得到的数据计算传质系数和膜厚，最后计算出扩散系数，比较在有超声波和无超声波条件下的值，结果显示采用超声波工艺有利于传质的进行；利用共沉淀-熔盐法合成了Ti4+、Mn2+、Cu2+替代的M-型钡铁氧体BaFe8(Ti0.5MnCu)2O19，借助XRD，SEM和VSM对样品进行了表征，研究了预烧温度，助溶剂和替代离子对所制备的替代M-型钡铁氧体的性能的影响，对制备工艺的条件进行了优化：在500℃预烧1h，900℃煅烧2h，NaCl与前躯体质量比为0.75：1条件下合成的样品的形貌较好纯度高，磁性能较好的Ti-Mn-Cu替代的M-型钡铁氧体，并测试了Ti-Mn-Cu替代的M-型钡铁氧体及其复合物吸波性能。聚苯乙烯虽然在吸波方面有应用，但是在复合吸波材料的研究中还没有人进行研究，或许是因为它不具有介电损耗或的原因；利用原位复合技术，合成了聚苯乙烯／替代M-型钡铁氧体复合物，借助XRD，SEM，VSM，FT-IR和矢量网络分析仪进行了表征，结果显示，形成了具有椭球形状的复合物。使用矢量网络分析仪测试了样品的吸波性能。分析了复合物的电磁参数，最后根据吸波原理，通过计算机编译程序，计算了复合物的吸波性能，并与未包覆的替代M-型钡铁氧体相比较。结果表明：复合物的吸波性能明显要好于未包覆的替代M-型钡铁氧体，复合物在与石蜡混合后（石蜡占总质量的40％），匹配厚度为2.0mm的条件下的吸波性能良好，铁氧体含量为15％的样品的吸波性能最好，样品的反射率小于-20dB的带宽很好，在2～13GHz范围内的反射率都在-20dB以上，并且在15～16GHz之间的反射率也在-20dB以上，这一样品的最大吸收峰值达到了-45dB。铁氧体在这方面的研究有很广泛的前景，可以进一步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 六角晶系铁氧体材料概述
• 1.2.1 铁氧体磁性材料
• 1.2.2 M型六角晶系铁氧体材料的晶体结构
• 1.2.3 六角晶系铁氧体的基本性质
• 1.2.4 铁氧体吸波材料的制备方法研究进展
• 1.3 聚苯乙烯简介
• 1.4 吸波材料研究进展
• 1.4.1 涂敷型吸波复合材料
• 1.4.2 结构型吸波复合材料
• 1.5 论文研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 超声波对传质过程影响实验
• 2.4 Ti-Mn-Cu替代的M-型钡铁氧体的制备实验
• 2.4.1 实验原理
• 2.4.2 实验步骤
• 2.5 聚苯乙烯/Ti-Mn-Cu替代M-型钡铁氧体复合物制备实验
• 2.6 吸波计算程序编译
• 2.6.1 吸波原理
• 2.6.2 吸波性能计算程序编译
• 2.7 本章小结
• 第3章 超声波对传质过程影响研究
• 3.1 超声波对传质过程的影响研究
• 3.2 本章小结
• 第4章 Ti-Mn-Cu替代的M-型钡铁氧体的制备工艺研究
• 4.1 预烧工艺对样品纯度的影响
• 4.2 预烧工艺对显微结构的影响
• 4.3 预烧工艺对样品磁性能的影响
• 4.4 助溶剂的加入对样品性能的影响
• 4.5 替代离子对样品性能的影响
• 4.6 工艺条件的优化
• 4.7 本章小结
• 第5章 Ti-Mn-Cu替代M-型钡铁氧体及其复合物的吸波性能研究
• 5.1 聚苯乙烯/Ti-Mn-Cu替代M-型钡铁氧体复合材料的表征
• 5.1.1 XRD分析
• 5.1.2 SEM分析
• 5.1.3 磁性能分析
• 5.1.4 红外分析
• 5.2 替代M-型钡铁氧体的吸波性能计算
• 5.3 ε′和ε″随f变化分析
• 5.4 μ′和μ″随f变化分析
• 5.5 电损耗角正切和磁损耗角正切随频率的变化
• 5.6 吸波计算及分析
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的研究成果
• 致谢