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《国防科学技术大学》 2002年
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钛酸亚铁类化合物的合成、表征及吸波性能研究

杜新瑜  
【摘要】: 作为隐身技术发展的关键,微波吸收材料(RAM)的研究越来越受到世界各国的高度重视,在海湾战争之后更成为国防科技领域的热点。RAM研究的关键在于设计、制备高效吸收剂,尤其是同时具有吸波、承载能力等多功能的吸收剂。本文正是针对这一目标开展工作的。 钛酸亚铁类化合物是一种潜在的具有特征吸波性能的无机功能材料,在特定的电导率范围内表现优越的吸波性能,可以作为涂层型吸波材料的吸收剂用于隐身技术的研究和应用中,这方面的研制开发在国内外刚刚开始。 本文在调研的基础上,对钛酸亚铁各种可能的合成方法进行了比较全面地探索和尝试,用高温固相合成法、化学液相共沉淀法、溶胶-凝胶法分别制备了FeTiO_3粉体,并借助热重分析和x-射线衍射等测试手段对合成样品的组成进行了分析和表征。研究结果表明:在合适的反应条件下,用上述三种合成方法都能得到XRD数据与标准FeTiO_3物相基本吻合的粉体;合成反应需要克服的主要问题是防止体系中Fe~(2+)的氧化,因此,整个反应必须在真空或者非氧化性气体保护下进行,本研究需要的样品是在高纯从保护下合成的;煅烧的时间和温度对最终的产物也有一定的影响,研究发现:合理的煅烧时间和温度分别为120分钟和1100℃。 通过使原料中金属离子的摩尔比例(Fe/Ti)作有规律变化、在同一基质中掺杂同含量的不同稀土金属以及改变同种稀土金属的掺杂量等手段,采用高温固相合成法制备了不同系列可供进行吸波性能研究的钛酸亚铁类化合物吸收剂。 对所制备的改性钛酸亚铁类化合物吸收剂的体积电导率和2-18GHz波段电磁参数进行了系统测试;研究了Fe/Ti值的变化、掺杂稀土金属种类、稀土金属掺杂含量等因素对吸收剂电导率和电磁参数的影响规律;并初步讨论了吸收剂电导率与其电磁参数之间的关系;根据电磁参数的测试结果,对吸收剂的吸波性能进行了模拟计算,讨论了上述制备手段对吸收剂吸波性能的影响。 初步研究表明:钛酸亚铁类化合物属于电损耗材料;在实际应用允许的设定厚度范围内(<2.0mm),单层吸收剂的最小反射率(Rmin)可达-50dB左右,最大带宽(⊿dB)接近5个GHz,吸波性能很好。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB34

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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