W型复合铁氧体微波吸收材料的研究

论文摘要

本文选择六角晶系铁氧体中的W型钡铁氧体作为研究对象,采用熔盐-共沉淀法、溶胶-凝胶法和表面包覆法制备出一系列钡铁氧体晶粒。采用综合热分析仪（TG-DTA）、X-射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对在不同制备工艺条件下所得到的材料的表面微观结构和物相进行表征;使用网络矢量分析仪对所得样品的电磁参数和微波反射率进行测量。研究表明,（1）采用溶胶-凝胶法制备的前驱体在1050℃下焙烧后,可以得到结晶度较好的纳米级W型钡铁氧体。快速升温可以减小生成产物的晶粒尺寸,但缩短保温时间不利于产物晶粒的结晶;（2）制备空心微珠表面包覆铁氧体前驱体时,取空心微珠与铁氧体的质量比为1:1,控制反应溶液的PH值为酸性,可以得到包覆效果较好的产物。经电磁参数和反射率测试,空心微珠包覆铁氧体复合材料的微波吸收性能较单一W型铁氧体吸收频带展宽,吸收性能增强;（3）用适量的Al3+离子取代铁氧体中Fe3+,对提高铁氧体的微波吸收能力没有贡献,但吸收频带发生变化;掺杂适量的ZnO,可以增大介电损耗,同时也可以调整吸收频带;（4）单一W型和M型钡铁氧体电磁参数比较,前者的介电损耗大于后者,且两者具有不同的特征吸收峰。制成复合吸波材料后,微波吸收性能优于单一类型的铁氧体。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 隐身复合材料的发展
• 1.2 微波吸收材料的种类
• 1.2.1 铁氧体系列吸波材料
• 1.2.2 纳米类吸波材料
• 1.2.3 磁性金属粒子吸波材料
• 1.2.4 多晶铁纤维吸波材料
• 1.2.5 手征性吸波材料
• 1.2.6 等离子体吸波材料
• 1.2.7 其它类型微波吸收材料
• 1.3 铁氧体简介
• 1.3.1 定义及发展
• 1.3.2 结构分类
• 1.3.3 铁氧体的吸收性能
• 1.4 本课题研究的构想及意义
• 第二章 W 型复合钡铁氧体结构与基本特性
• 2.1 W 型六角晶系铁氧体的晶体结构
• 2.2 W 型六角晶系铁氧体的基本特性
• 2.2.1 W 型铁氧体的磁晶各向异性
• 2.2.2 W 型铁氧体的饱和磁化强度
• 2.3 吸波材料的吸波机理及W 型铁氧体的损耗机制
• 2.3.1 吸波材料的工作原理
• 2.3.2 吸波材料损耗机制
• 2.3.3 W 型铁氧体的损耗机制
• 2.3.4 纳米效应
• 2.4 微波吸收涂层匹配原理
• 第三章 制备复合钡铁氧体的实验原理与操作
• 3.1 铁氧体粉末的合成方法及特点
• 3.2 实验药品与仪器
• 3.2.1 实验所用药品
• 3.2.2 实验所用仪器设备
• 3.3 样品的制备
• 3.3.1 熔盐-共沉淀法制备W 型钡铁氧体
• 3.3.2 溶胶凝胶法制备W 型钡铁氧体
• 3.3.3 表面包覆法制备铁氧体包覆空心微珠
• 3.3.4 复合材料的制备
• 第四章 样品的表征与分析
• 4.1 表征分析方法
• 4.2 熔盐-共沉淀法制备的W 型铁氧体样品的表征与分析
• 4.2.1 热重差热分析
• 4.2.2 X 射线衍射结果分析
• 4.2.3 扫描电镜结果分析
• 4.3 溶胶-凝胶法制备的W 型铁氧体样品的表征与分析
• 4.3.1 热重差热分析
• 4.3.2 X 射线衍射结果分析
• 4.3.3 扫描电镜结果分析
• 4.4 空心微珠包覆铁氧体样品的表征与分析
• 4.4.1 X 射线衍射结果分析
• 4.4.2 扫描电镜结果分析
• 第五章 样品吸波性能研究与测试
• 5.1 样品电磁参数测试及结果分析
• 5.1.1 电磁参数的基础理论
• r和μ_r测量的基本原理'>5.1.2 ε_r和μ_r测量的基本原理
• 5.1.3 矢量网络分析仪测试原理
• 5.1.4 样品制备及测试方法
• 5.1.5 样品电磁参数测试结果分析
• 5.2 样品的反射率测试及结果分析
• 5.2.1 反射率测量原理
• 5.2.2 反射率与电磁参数的关系
• 5.2.3 测量方法
• 5.2.4 测试条件
• 5.2.5 样品反射率测试
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果