纳米磁性材料在T-ZnOw表面复合及其吸波性能研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Joexie2005
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纳米磁性材料(铁氧体Fe3O4颗粒,Fe单质材料)和介电材料T-ZnOw在一定频带范围内均具有不错的电磁波吸收性能,将T-ZnOw和纳米磁性材料复合,使复合材料兼具两种材料的损耗特点,有可能在低频和高频波段均具有良好的吸波性能。本论文研究了纳米级Fe3O4颗粒,单质Fe的制备方法,并根据正交实验方法对实验工艺参数进行了分析,得到制备纳米磁性材料(Fe3O4颗粒,Fe颗粒)的最佳工艺条件。根据正交实验所得最佳工艺条件,进一步制备T-ZnOw/Fe3O4复合物,并且通过SEM,XRD,FT-IR等手段对复合物形貌及物质组成进行了表征分析。对表征结果进行分析得到最佳实验工艺:在制备T-ZnOw/Fe3O4复合物前,需对T-ZnOw进行TEOS改性;为保证Fe3O4颗粒结晶性能好,制备过程全程需要氮气作为保护气体;实验体系醇水比为2:5的混合溶液体系,铁盐与改性T-ZnOw基体质量比为1:3.7。在最佳实验工艺下生成的T-ZnOw/Fe3O4复合物形貌完整,结晶性好,由ZnO和Fe3O4晶体组成,Fe3O4晶粒平均粒径在19.99nm左右。平板反射测试分析表明:在2-18GHz频率范围,Fe3O4颗粒样品在6-13GHz区间内吸收能力比较强,峰值达到-8.5dB。Fe单质样品在2-6GHz区间内吸收能力比较强,峰值为-7.5dB。Fe3O4颗粒较Fe单质具有更好的吸波效果,不管是在频带宽度还是吸收峰值方面都有更加优异的吸波性能。T-ZnOw/Fe3O4复合物在2-18GHz波段有一定的吸波能力,并且在整个波段内随着T-ZnOw/Fe3O4复合物涂层厚度的增加,吸波能力增强。
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