论文部分内容阅读
钡铁氧体吸波材料作为一种硬磁性吸波材料,其材料本身就具备了阻抗匹配较高,有效波频宽较宽,材料造价低廉,制备工艺相对简单等优点。但同样地作为一种吸收体其最佳匹配厚度相对较大,较高的磁晶各向异性场使其在218GHz波段的吸波性能相对较弱,也极大地阻碍了其在现代雷达监测以及军用隐身技术等领域的应用。为了改善以上不足,本文中用溶胶-凝胶法制备了Zr4+-Ni2+共掺杂Ba(ZrNi)xFe12-2xO19粉体,研究了烧结温度、烧结气氛对材料吸波性能的影响,以及探索性地制备Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂钡铁氧体,进一步有效拓宽吸波频宽。具体研究内容及结论如下:首先利用溶胶-凝胶法制备组分含量为x=0.60.9四个组分在不同烧结温度温度下制得Ba(ZrNi)xFe12-2xO19粉末。结果发现,在12001400℃范围内,烧结温度越高,各组分样品的介电实部(ε?)和介电虚部(ε?)均有不同程度的增大,使得样品的阻抗匹配效果得以改善,最终导致Zr4+-Ni2+共掺杂Ba(ZrNi)xFe12-2xO19粉体吸波效果越好。除此之外,本文还探究了烧结气氛对Zr4+-Ni2+共掺杂Ba(ZrNi)xFe12-2xO19粉体吸波性能的影响,分别在1400℃的空气(Air)、氩气(Ar)和氮气(N2)下进行制备样品,实验发现,氩气(Ar)气氛下制得的Zr4+-Ni2+共掺杂Ba(ZrNi)xFe12-2xO19粉体吸波效果表现最好,其中组分为x=0.6的样品吸波效果为所有制得的样品中表现最好的,其RL可达-66.67dB,有效吸波频宽可达7.25GHz,有效吸波频率范围为10.2717.52GHz,最佳匹配厚度为2.25mm。最后,还探索性地制备Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂钡铁氧体。结果发现:当混合热处理温度达到10001200℃范围时,Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂钡铁氧体的磁损耗自然共振频率范围得以拓宽,从而实现进一步有效拓宽吸波频宽。其中1200℃下混合热处理制得的Zr4+-Ni2+离子梯度掺杂钡铁氧体相比较于未混和热处理过的吸波性能表现最为出色的x=0.6样品,其有效吸波频宽进一步拓宽了29%,RL表现提升了27%。