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《华中科技大学》 2006年
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柠檬酸法合成的铁氧体粉末的结构与电磁特性研究

胡昌吉  
【摘要】: 随着射频通信的迅速发展,各种电子设备、程控交换机、移动通信设备广泛应用,电磁干扰(EMI)现象日益严重,对电子系统的正常工作产生影响,甚至危害人体健康。作为吸波材料的一种,铁氧体既是磁介质又是电介质,因而它具有磁吸收和电吸收两种功能。同其他吸波材料相比,它具有吸收强、频带较宽、匹配厚度薄及低成本的优点,因而在民用和军用领域都获得了广泛的应用。 柠檬酸法由于其基本反应在溶液中进行,达到了分子水平上的混合,与传统的制备方法相比,具有原料纯度高、分散均匀、制备温度低、产物粒径小的优点,因而在制备纳米铁氧体粉末方面优于其他方法。 稀土元素是一类具有被最外层电子所屏蔽的未成对4 f电子的元素,因而它们的原子和离子具有特殊的电磁性能。利用稀土元素的特性,可以调节铁氧体磁性材料的电磁参数。 本文采用柠檬酸法分别制备了尖晶石型Ni_(1-x)Zn_xFe_2O_4 (x=0.2、0.35、0.5)铁氧体、平面六角晶系Z型铁氧体Ba_3Co_2Fe_(24)O_(41)及稀土Gd、La掺杂的平面六角晶系Z型铁氧体Ba_3Co_2Re_xFe_(24-x)O_(41)(Re=La、Gd,x=0.1、0.3)纳米磁性粉末。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,分析了不同条件下合成材料的结构和形貌。对不同工艺条件下制备的材料采用矢量网络分析仪测量了电磁参数,研究了不同组分对NiZn铁氧体电磁参数的影响和稀土掺杂量及稀土元素种类对Co_2Z铁氧体电磁参数的影响。结果表明, 1、柠檬酸法合成的NiZn和Co_2Z铁氧体的ε′′很小;NiZn铁氧体的ε′随Zn含量的增加而增大。 2、NiZn铁氧体的μ′和μ′′均随频率的提高而减小,在2~9GHz的频段内μ′随铁氧体中Zn含量的增加而减小,而在9~18GHz频段内则变化很小;μ′′随铁氧体中Zn含量的增加而减小。 3、在300MHz~2GHz的频段内,稀土掺杂会增大Z型铁氧体的ε′和ε′′,并随加入量的不同而改变;当稀土元素加入量x=0.1时,Gd~(3+)和La~(3+)的加入对ε′的影响差别不大;而对ε′′来说,Gd~(3+)和La~(3+)的加入都会使其增大,Gd~(3+)的影响更大些。 4、在300MHz~2GHz的频段内,稀土离子La~(3+)和Gd~(3+)的加入对Z型铁氧体的μ′和μ′′有很大影响,当稀土元素加入量x=0.1时,Gd~(3+)离子的加入使μ′增大,而La~(3+)离子的加入反而使其减小;对μ′′而言,La~(3+)离子的加入使其大为减小,Gd~(3+)离子的加入只是在频率大于1GHz的频段才使其减小,小于1GHz的频段则使其增大。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM277

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