鐵磁金屬-氧化鋁復(fù)合材料的制備及其高頻性能.pdf

1、金屬/陶瓷復(fù)合材料，也稱金屬陶瓷，是由金屬相與陶瓷相組成的非均質(zhì)復(fù)合材料。這種復(fù)合材料中，金屬相的含量達(dá)到逾滲閾值時(shí)，有可能呈現(xiàn)負(fù)介電性質(zhì);同時(shí)，由于各種磁共振，鐵磁性的金屬相會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料具有負(fù)的磁導(dǎo)率。本文主要研究鐵磁金屬/氧化鋁復(fù)合材料的高頻性能，分析其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率頻散特性，探索其呈現(xiàn)負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的規(guī)律。這種金屬陶瓷雙負(fù)材料在電子元器件、通訊、隱身等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。
　　 以鐵磁金屬粉和氧化鋁粉為原料，利

2、用熱壓燒結(jié)工藝制備不同金屬含量的Fe/Al2O3、FeNiMo/Al2O3、FeNi50/Al2O3三種金屬陶瓷復(fù)合材料。利用阻抗分析儀測試材料高頻頻段的介電常數(shù)及磁導(dǎo)率，重點(diǎn)研究不同金屬含量對(duì)復(fù)合材料高頻性能的影響。并對(duì)試樣的物相組成，顯微組織進(jìn)行表征和分析。
　　 研究表明，鐵磁金屬/氧化鋁復(fù)合材料的高頻介電性能與金屬相含量有很大關(guān)系。當(dāng)金屬含量較低時(shí)，金屬顆粒彌散分布于基體中，復(fù)合材料呈現(xiàn)類似于陶瓷的介電性質(zhì)，介電常數(shù)為正

3、值。由于界面極化的影響，介電常數(shù)實(shí)部及虛部均隨金屬含量的增加而增大。此時(shí)，材料電抗值為負(fù)值，材料為電容性。而當(dāng)金屬含量較高時(shí)，陶瓷基體中金屬相尺寸增大且連通性增強(qiáng)，復(fù)合材料由于逾滲行為發(fā)生絕緣-金屬轉(zhuǎn)變，材料電導(dǎo)率明顯提高，出現(xiàn)類似于金屬的負(fù)介電行為。此時(shí)，復(fù)合材料為電感性。同時(shí)，蠕蟲狀形貌的Fe相比類球形的FeNiMo相連通性更強(qiáng)，所以Fe/Al2O3比FeNiMo/Al2O3逾滲閾值低。負(fù)介電結(jié)果可以用Drude模型較好的解釋。

4、r>　　 Fe/Al2O3及FeNiMo/Al2O3復(fù)合材料的高頻磁性能與金屬相含量也有很大關(guān)系。當(dāng)金屬含量較低時(shí)，復(fù)合材料的磁導(dǎo)率為正。當(dāng)金屬含量較高時(shí)，F(xiàn)e/Al2O3和FeNiMo/Al2O3的磁導(dǎo)率實(shí)部在某些頻率區(qū)間為負(fù)值。
　　 本文的研究意義在于探索具有雙負(fù)性質(zhì)的金屬/陶瓷復(fù)合材料，一方面可豐富雙負(fù)材料的內(nèi)涵，具有理論意義;另一方面所制備的材料在電子元器件、通訊、隱身等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。在電真空器件中，金屬陶瓷