W型铁氧体Ba（MnCu）xCo2-2xFe16O27的微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备了(MnCu)组合掺杂W型钡钴铁氧体Ba(MnCu)xCo2-2xFe16O27(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、表面形貌、粒径进行了表征,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2~18GHz微波频率范围的电磁参数,根据测量数据计算电磁损耗角正切及得出微波反射率与频率的关系,探讨了该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明,Ba(MnCu)xCo2-2xFe16O27晶粉呈微米级六角片状形貌,煅烧温度1235℃以上的晶体结构为W型,是一种宽频带强损耗微波吸收材料。当x=0.3时,厚度为2.3mm的样品在频率为10GHz处的吸收峰为24dB,10dB以上频带宽度达8.8GHz。样品的微波吸收主要来自畴壁共振、磁化弛豫和自然共振引起的磁损耗,介电损耗较弱。     

溶胶-凝胶法制备锌掺杂Sr_3Co_2 Fe_(24)O_(41)Z型铁氧体及其性能

利用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了锌掺杂Sr_3(Zn_xCo_(1-x))_2Fe_(24)O_(41),(x=0～0.8)的Z型铁氧体.测试其结构、磁性能、电磁性能与吸波特性.实验结果表明,适量掺杂Zn~(2+)有利于磁性能及吸波性能的改善,在x=0.2时比饱和磁化强度最大,可达51.36 A·m~2·kg~(-1);吸波性能优良,最大吸收量为35.12dB;合成最佳温度为1200℃烧结2小时.     

Ni_(1-x)Co_xFe_2O_4铁氧体纳米粉末的磁性能和微波吸收特性

利用柠檬酸溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成了Ni1-xCoxFe2O4(x=0,0.1,0.3,0.5)铁氧体纳米粉末。利用XRD、VSM和矢量网络分析仪测定了粉末样品的晶体结构、磁性能和电磁参数。定性分析了样品的饱和磁化强度、矫顽力、复磁导率和复介电常数随频率和Co含量的变化关系。结果表明,自蔓延的所有粉末样品经过600℃,2h高温退火后均为尖晶石相纳米晶颗粒。随着Co替代量x的增加,样品的自然共振频率先增大后减小,并对微波吸收特性有一定的改善。     

Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体的制备及其电磁损耗性能

以Zn(NO3)2.6H2O、Ni(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O及柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,在1 200℃下煅烧3 h合成ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体粉体。利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和红外光谱等测试手段对产物进行分析和表征。结果表明:ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4属于立方晶系尖晶石结构,结晶完整,晶粒大小在100 nm左右。在0.2~1.8 GHz的频率下对产品进行了电磁损耗性能测试,发现Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有较好的电磁损耗特性。     

热处理条件对于Z型铁氧体晶相的影响

采用溶胶-凝胶燃烧法制备Z型铁氧体,并借助XRD、SEM以及网络矢量分析仪等测试手段研究热处理条件对于Z型铁氧体晶型形成的影响。结果表明,Z型铁氧体不能由原料直接升温制得,而是由M型与Y型铁氧体固溶而成,且先在450℃保温2h再在1250℃下保温5h得到的Z型铁氧体的纯度最高。     

稀土元素对W型钡铁氧体微波吸收特性的作用

采用化学共沉淀法制备W型钡铁氧体,研究稀土元素Dy、Nd、Pr掺杂对铁氧体微波特性的作用.发现:稀土元素的掺入能有效调整铁氧体的微波电磁参数,使自然共振频率向高频移动,并明显提高试样的高频弛豫特征,同时减小复介电常数,以利于阻抗匹配.在一定范围内增大Dy的掺杂量x,有利于进一步获得低介电损耗和高磁损耗,用数值计算模拟方法得到x=0.05时匹配厚度下铁氧体在2～18GHz范围的反射率曲线:吸收峰值达-52.34dB,吸收率小于-10dB的带宽7.9GHz,结果表明稀土Dy掺杂有利于制备轻、薄铁氧体吸波材料.     

工业产品制备纳米级钡铁氧体及其微波性能的研究

以相对分析纯试剂杂质含量较高、价格较低的工业级产品为原料,利用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了六角晶系M型钡铁氧体,采用XRD、原子力显微镜对其晶型、粒径分布及显微结构进行了研究,并与分析纯试剂制备的纳米钡铁氧体进行了对比,利用网络分析仪在1～6GHz范围对铁氧体的微波性能进行了分析,结果表明:实验制得粉体为纯净的M型钡铁氧体,其粒度在60nm左右,所含杂质对工艺没有影响,可以用该原料代替分析纯试剂进行制备,并且实验所制备的纳米M型钡铁氧体具有较大的介电损耗和磁损耗,在磁导率虚部随频率变化曲线上出现了一个由自然共振引起的共振吸收峰.     

掺杂稀土元素镧的钡铁氧体超微粉末的微波吸收特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土元素镧的钡铁氧体超微粉末,就镧元素的掺杂含量对钡铁氧体吸波性能的影响进行了对比研究.实验表明,用聚乙二醇凝胶法制备的BaLaxFe12-xO19超微粉末,当x为0.03时,对微波吸收效果最佳.在涂层厚度1.0mm,测试频段为7.5～11.9GHz内,吸收量均在25dB以上,在11.6GHz处,吸收峰值达41.4dB.     

(1-x)BaFe12O19/xBaTiO3复合吸波材料的制备及微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备了(1-x) BaFe12O19/xBaTiO3复合吸波材料(x=0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1).研究了钛酸钡含量对复合样品晶体结构、微观形貌以及微波性能的影响.结果表明,于900℃煅烧的样品形成了BaFe12O19相和BaTiO3相共存的BaFe12O19/BaTiO3复合体系;当钛酸钡含量在0.3～0.7时,复合样品的介电损耗和磁损耗显著增强,提高了微波吸收性能,拓宽了有效吸收频带;当厚度为3mm时,x=0.5的复合样品在频率为13GHz处的最强吸收峰为14.8dB,x=0.7的复合样品的有效吸收频宽可达3.4GHz.     

Ni_(1-X)Zn_XFe_2O_4铁氧体纳米粉末在GHz波段的吸波性能

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧反应制备了Ni1-XZnXFe2O4(x=0.5,0.65和0.8)铁氧体纳米粉末,将粉末分别在室温、550、800和1050℃下退火2小时,研究了退火样品的晶体结构及其在0.1~1.5GHz波段的电磁性质。实验表明,选择合适的退火温度和适当的Zn2+掺杂量有助于提高纳米Ni-Zn铁氧体粉末的复介电常数和复磁导率,改善其阻抗匹配性,提高其吸波性能;而随着退火温度的升高,Zn2+掺杂量过多的样品的介电损耗虽略有增加,但磁损耗却随之减小,且试样的饱和磁化强度、剩磁及矫顽力均大幅下降。     

热处理温度对纳米晶Ba3(Zn0.4Co0.6)2Fe24O41晶相和X波段吸波特性的影响

采用溶胶-凝胶自蔓延法制备了Ba3(Zn0.4Co0.6)2Fe24O41铁氧体粉末,先将样品在450℃退火2h,然后将其分别在950、1100、1150、1200、1260℃下热处理5h。利用XRD和微波矢量网络分析仪对产物的晶体结构、X波段的电磁性质及其吸波性能进行了表征。实验表明,1200℃和1260℃热处理后的样品主相为六角Z相结构,并且在整个所测频段内都具有很大的磁导率虚部,后者还具有很高的磁导率实部;1mm厚的上述两样品在X波段内其反射功率损耗都在20dB以上,1200℃热处理后的样品反射功率损耗的最大值达43.112dB,上述两样品具有宽频大功率损耗特性,是X波段较为理想的微波吸收剂。     

缺铁配方W型BaZn_xCo_(2-x)Fe_(15.5)O_(27)铁氧体复合物微波性能调控研究

本文采用缺铁配方BaZnxCo2-xFe15.5O27制备W型六角铁氧体,并深入研究了不同Zn离子和Co离子含量对铁氧体复合物微波性能的影响。结果表明,缺铁配方六角铁氧体复合物拥有较低的介电常数,控制Zn离子Co离子可以有效调控铁氧体复合物介电常数以及共振频率。同时通过在铁氧体复合物中添加纳米碳管调控复合物介电常数,证明纳米碳管添加量在一定范围内,铁氧体复合物可以获得优秀的微波吸收性能。     

Magnetic wood-based biomorphic Sr3Co2Fe24O41 Z-type hexaferrite ecoceramics made from cork templates

Ecoceramics (environmentally conscious ceramics) are biomimetic/biomorphic ceramics, which use a naturally occurring and sustainable material as a template for their unique morphology and structure. Usually woods (or lignocellulosics) are used, due to the inherent cellular nature of their microstructures. The wood is pyrolised and the resulting carbon skeleton impregnated with a fluid, and this is then heated to combust the carbon template and convert the fluid precursor into a ceramic, while maintaining the structure of the original natural template. For the first time, ecoceramics have been made from cork, a totally sustainable wood that is harvested without harming the tree. Also for the first time, ecoceramics have been made of soft magnetic Z-type hexaferrites, in this case the room temperature multiferroic strontium Z ferrite Sr₃Co₂Fe₂₄O₄₁ (SrZ). Cork powder was pyrolised at 1000 °C, infiltrated with an aqueous sol–gel SrZ precursor, and then heated at 1200 °C/2 h to produce the ecoceramic. The cellular structure of the cork was maintained, with a small reduction in the hexagonal cell dimension to 10 μm diameter, but the cell walls remained 1–2 μm thick, of a similar magnitude to the hexaferrite grain size. Both magnetic and XRD data agreed that there was a small portion of the SrW phase present in these ecoceramics as well, and the magnetic loop showed a magnetically soft ecoceramic with M_s = 59.5 A m² kg⁻¹ (at 3 T), and a low H_c of 16 kA m⁻¹.     

(Ba_(1-x)Sr_x)(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波介质陶瓷微结构对介电性能的影响

采用传统的固相烧结法制备(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3微波介质陶瓷,研究微结构对介电性能的影响.随着系统中Sr2+含量的增多,介电常数和温度系数发生异常呈现非线性变化,这是由于氧八面体的畸变而导致的相转变造成的,相转变的发生相应影响了极化以及极化模式.相转变及氧八面体畸变对介质损耗没有明显的影响,介质损耗受到Sr2+含量及烧结温度的影响较大.     

单壁碳纳米管/六角钡铁氧体复合材料的微波吸收性能

用电弧法制备含铁的单壁碳纳米管(SWCNTs), 并将其提纯之后掺杂到用溶胶-凝胶自燃法制备的M型六角钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)纳米晶粉体中, 得到了具有网状结构的复合材料。利用同轴法测试了样品的电磁参数, 研究了不同混合比SWCNTs/BaFe₁₂O₁₉ 复合材料的吸波性能。结果表明: 复合粉体SWCNTs/BaFe₁₂O₁₉的磁损耗主要是由于自然共振和交换共振引起的; 当掺杂2%(质量分数)SWCNTs时, 微波反射衰减最大值可以达到 24.85 dB, 高于10 dB的频带宽度可以达到6.30 GHz, 具有较宽的吸波频段。      

Ba（Mg1／3Ta2／3）O3微波陶瓷的损耗研究

本工作用ＸＲＤ，ＥＰＭＡ，ＳＥＭ等测试技术计算和示出了用不同活性粉料制备的Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３微波陶瓷晶格中Ｂ位离子有序度和元素的面分布情况，对它们在Ｘ面下的电行为作了探讨。实验结果表明，ＢＭＴ陶瓷的微波损耗主要与其密度有序度和微观结构的均一度有关。     

M型钡铁氧体制备及吸波特性研究

为进一步研究M型铁氧体的吸波性能,以硝酸铁、硝酸钡为原料,采用溶胶凝胶自蔓延法,制备了M型钡铁氧体纳米粉.借助XRD、TG-DTA、SEM、矢量网络分析仪对铁氧体材料的晶体结构、凝胶热分解过程、表面形貌及微波吸收特性进行了研究,同时根据传输线原理,通过理论计算预测了材料的最佳匹配厚度.研究表明:所制得的铁氧体为晶相单一的M型钡铁氧体,频率在6～18GHz,预测最佳匹配厚度为0.35cm,最小反射损耗达-13.5dB,反射损耗小于-10dB的带宽为0.7GHz,说明M型钡铁氧体具有电磁波吸收效应.