氧化鐵的熱分解法制備及其吸波性能研究.pdf

1、氧化鐵做為典型的磁損耗材料，在微波吸波領(lǐng)域具有重要的應用前景。鑒于材料的結(jié)晶狀態(tài)、形貌和顆粒尺寸對其電磁波吸收能力有較大影響，本文采用熱分解法，通過調(diào)控合成溫度控制晶體的生長過程，得到不同形貌和尺寸的Fe3O4粒子。該制備方法簡單，不使用任何模板，一步得到大量的目標產(chǎn)物。采用XRD、XPS、拉曼分析了樣品的相結(jié)構(gòu)和化學成分；采用FE-SEM測試和能譜分析了樣品的形貌、尺寸和成分等；采用 VSM和矢量網(wǎng)絡分析儀得到樣品的靜磁性能和電磁參數(shù)

2、，并通過模擬計算得到各個樣品對電磁波的反射率損耗值。主要內(nèi)容如下：
　　(1)不使用任何結(jié)構(gòu)導向劑、表面活性劑和還原劑，通過改變乙酸鐵熱分解溫度，得到結(jié)晶度及單分散性不同的納米 Fe3O4顆粒。實驗發(fā)現(xiàn)樣品的電磁參數(shù)與熱分解溫度相關(guān)。當熱分解溫度為500℃時，所得樣品具有良好的阻抗匹配特性，在高頻（13.72 GHz）、1.5 mm涂層厚度下，表現(xiàn)出優(yōu)異的磁損耗能力，反射率損耗最佳為-13.28 dB。
　　(2)將乙酸鐵與

3、NaCl、KCl按一定的比例均勻混合，通過原位熔鹽熱分解法得到結(jié)晶度良好的Fe3O4粒子。實驗發(fā)現(xiàn)煅燒溫度決定樣品的尺寸和飽和磁化強度進而影響電磁參數(shù)。800℃所得Fe3O4八面體具有最高的飽和磁化強度(86 emu·g-1)和最佳的電磁波吸收能力。在1.1～1.5 mm厚度下，其反射率損耗值均低于-10 dB。當模擬厚度為1.4 mm時，反射率損耗值達-23.67 dB。
　　(3)將乙酰丙酮鐵與NaCl-KCl熔鹽體系均勻混合

4、，通過原位熔鹽法熱分解制備得到Fe3O4/C復合物，再經(jīng)空氣熱處理，得到γ-Fe2O3/C復合物。該碳復合物材料密度低，可應用于輕質(zhì)吸波領(lǐng)域，同時γ-Fe2O3/C的阻抗匹配特性明顯增強，雖在1.5 mm處電磁波吸收能力較弱，但適當增加厚度仍可保持較高的電磁波吸收能力。R-700樣品在3.5 mm處的最低反射率損耗值為-38.0 dB，且此厚度處小于-10 dB(即對入射電磁波的反射損耗達到90％)的有效吸收頻帶寬度達到4.28 GHz