鐵氧體基復合材料的制備及其吸波性能的研究.pdf

1、近年來，隨著電磁技術的廣泛應用，電磁波產(chǎn)生的輻射、干擾也日益嚴重，從而要求開發(fā)性能良好的電磁吸收材料來衰減有害的電磁波能量。理想的電磁吸收材料要求滿足厚度薄、質量輕、吸收頻帶寬、吸收能力強的特征，并且具備耐高溫、抗氧化、結構功能一體等多重功能。因此，迫切需要在對傳統(tǒng)吸波材料改進優(yōu)化的同時，竭力探索新型吸波材料并研究新的吸波機理是當前吸波材料研究的焦點。鐵氧體是一種傳統(tǒng)的吸波材料，它不僅具有介電損耗又具有磁損耗。鐵氧體這些優(yōu)異的性能使其有

2、望滿足理想的吸波材料的上述要求，是一種有巨大開發(fā)潛力的吸波材料。但是鐵氧體單獨使用時由于阻抗失配，使其吸波性能較差。通過與其它類型的吸波材料復合或者在鐵氧體中加入其它吸波介質組成復合吸收劑，可以有效改善電磁參數(shù)使其達到阻抗匹配。本文將鐵氧體與其它兩類型的吸波材料復合構筑了鐵氧體的三元復合材料。除此之外，向鐵氧體中加入其它吸波介質組成二元復合材料，并且研究了其吸波性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過化學氧化原位聚合法成功制備了PA

3、NI/CoFe2O4/PVDF三元復合材料。電磁參數(shù)研究表明，PANI/CoFe2O4/PVDF三元復合材料的吸波性能優(yōu)于 PANI/CoFe2O4的吸波性能，揭示了引入PVDF，不僅使更多的電磁波透過、而且增大了界面效應，有利于電磁波的吸收。PANI/CoFe2O4/PVDF三元復合材料的最大吸收位于7.6GHz，為-57.7dB，-10dB以下的吸收頻帶寬度為3.4GHz(6.5-9.9GHz)，相應的匹配厚度為4mm。⑵采用固相法

4、制備Ba0.4Sr0.6TiO3粉末，其次通過化學氧化原位聚合法制備 PANI/CoFe2O4/Ba0.4Sr0.6TiO3三元復合材料。研究發(fā)現(xiàn)：當CoFe2O4:Ba0.4Sr0.6TiO3為0.1:0.9時得到的PANI/0.1CoFe2O4/0.9Ba0.4Sr0.6TiO3三元復合材料的反射損耗達到最大為-30.2dB，位于5.6GHz，-10 dB以下的吸收頻帶寬度為2.6 GHz(4.2-7.8 GHz)，相應的匹配厚度為

5、3mm。結果表明可以通過調節(jié)CoFe2O4和Ba0.4Sr0.6TiO3之間的比例來調節(jié)介電損耗和磁損耗之間的阻抗匹配。⑶采用溶膠凝膠法制備Ba3Co2Fe24O41粉體，其次通過化學氧化原位聚合法制備 PANI/CoFe2O4/Ba3Co2Fe24O41三元復合材料。結果表明：PANI/CoFe2O4/Ba3Co2Fe24O41三元復合材料的最大吸收位于10.5 GHz，為-30.5 dB，-10 dB以下的吸收頻帶寬度為1.2 GH

6、z，相應的匹配厚度為3mm。揭示了引入Ba3Co2Fe24O41有利于介電損耗和磁損耗之間的阻抗匹配。⑷采用熔鹽法制備六角片狀BaFe12O19粉體，同時使用溶膠凝膠法制備ZnO粉末，最終采用流延法工藝制備層狀ZnO/BaFe12O19厚膜。研究結果表明：ZnO/BaFe12O19厚膜具有多個反射損耗峰，通過調節(jié) ZnO和BaFe12O19之間的比例可以改變反射損耗強度，當ZnO:BaFe12O19為15:85時， ZnO/BaFe12

7、O19厚膜最大吸收為-48.6dB。⑸采用流延工藝制備RGO/BaFe12O19和Ti3C2/BaFe12O19厚膜。構成了復雜的三維有序網(wǎng)狀結構，研究了它們的電磁性能，揭示了石墨烯(RGO)和類石墨烯結構的 Ti3C2對電磁吸波性能影響的機理。RGO/BaFe12O19復合材料，當厚度為3mm時，反射損耗達到-34.6dB，有效吸波頻帶寬度為5.6GHz(從5.7-7.6 GHz，從7.6-15.8 GHz)。Ti3C2/BaFe12