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铁氧体材料的合成及其微波吸收的应用研究

金铃  
【摘要】:本论文针对微波吸收材料进行了合成与应用方面的基础研究。近年来,随着广播、电视、通信及电力等微波技术领域的迅猛发展,人们在享受现代化带来的方便舒适的同时,也正受到恶化的电磁环境给健康所带来的威胁。因而近年来研究性能优良、损耗高的吸波材料成为热点。铁氧体吸波材料具有价格低廉、吸收效率高、涂层薄、频带宽等优异特性,具有广泛的应用前景。 在论文的第一部分(第三章),我们采用硬模板技术,以粒径均一、排列规整的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球做模板,乙二醇和甲醇做溶剂,合成了具有三维有序大孔结构的铁氧体材料(3DOM-NiFe2O4)。该材料比表面积为19.4m2/g,孔径大约为200nm,孔壁的厚度可以通过调节乙二醇的加入量来进行调节。该铁氧体材料在磁学性质上表现出和纳米磁体一致的超顺磁性,饱和磁化强度为31.1emu/g。将3DOM-NiFe2O4铁氧体材料作为微波吸收材料,进行微波吸收的表征,发现当其匹配厚度为3.5mmm时,在高频波段(11-18GHz)范围有较强的吸收,在17GHz吸收强度达到-19dB。因此其可以作为高频的电磁波吸收材料应用在电子、军事隐身等各个高科技领域。 在论文的第二部分(第四章),我们采用一步水热法,利用不同的碱源,合成了镍铁氧体/石墨烯复合材料。镍铁氧体以单一的尖晶石相存在,且由小颗粒组成,小颗粒堆积在了片状石墨层上。该复合材料既具有镍铁氧体的磁性能,又具有石墨碳材料的导电性能。该样品在微波吸收上表现出了双频吸收,即在低频区与高频区对于电磁波都有较小的反射损耗值,这两个损耗分别是由于镍铁氧体的磁损耗和石墨碳的介电损耗所造成的。这种双频吸收的材料对于日后拓宽铁氧体吸波材料的应用范围有着十分重要的意义。


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