本文關(guān)鍵詞：鈷鐵氧體、鍶鐵氧體復(fù)合物的制備及其磁性能和吸波性能的研究

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【摘要】：鐵氧體材料因價格低廉、吸收率高、涂層薄等優(yōu)點(diǎn)在吸波材料領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注,但因密度大和吸波頻帶窄的缺點(diǎn),限制了其在吸波領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,鐵氧體材料的改性成為科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前,研究的熱點(diǎn)主要集中在稀土元素?fù)诫s鐵氧體以及鐵氧體與其他材料復(fù)合。本文主要進(jìn)行了以下幾個方面的研究:采用水熱法制備鈷鐵氧體粉末,并研究制備條件對其結(jié)構(gòu)、形貌和磁性能的影響。SEM測試結(jié)果表明:不同反應(yīng)條件下所制備的樣品均存在一定的團(tuán)聚現(xiàn)象,隨著反應(yīng)時間的延長和反應(yīng)溫度的提高,鐵氧體粉末樣品的團(tuán)聚程度得到減輕。VSM測試結(jié)果表明:反應(yīng)溫度對鈷鐵氧體的磁性能影響較大,提高反應(yīng)溫度可顯著提高鈷鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力以及剩余磁化強(qiáng)度。隨著反應(yīng)時間的延長,飽和磁化強(qiáng)度和剩余磁化強(qiáng)度先變大后減小,影響不大。矯頑力先減小后變大,影響較大。分別采用La~(3+)和Y~(3+)對鈷鐵氧體進(jìn)行摻雜,并研究稀土元素的摻雜量對鈷鐵氧體的結(jié)構(gòu)、形貌及磁性能的影響。XRD分析結(jié)果表明:La~(3+)和Y~(3+)摻雜鈷鐵氧體的最大摻入量分別是x=0.10和x=0.20,超過其固溶度后分別出現(xiàn)了雜質(zhì)相La(OH)3和Y(OH)3。在鐵氧體的固溶度范圍內(nèi)摻雜La~(3+)和Y~(3+)可以細(xì)化晶粒,超過其固溶度后繼續(xù)摻雜,晶粒尺寸均變大。FT-IR圖譜結(jié)果間接表明La~(3+)和Y~(3+)對鈷鐵氧體中B位的Fe3+進(jìn)行了取代。VSM的測試結(jié)果表明:摻雜La~(3+)和Y~(3+)均降低了鈷鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度。與未摻雜相比,在固溶度范圍內(nèi)摻雜可降低矯頑力,超過其固溶度后繼續(xù)摻雜,矯頑力變大。通過原位聚合法成功制備CoFe_2O_4/PANI復(fù)合物,并研究鈷鐵氧體的加入量對復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、形貌、磁性能以及電磁性能的影響。XRD分析結(jié)果表明:鈷鐵氧體復(fù)合聚苯胺以后,鈷鐵氧體的晶粒粒徑變小。VSM的測試結(jié)果表明:隨著復(fù)合樣品中鈷鐵氧體含量增加,復(fù)合樣品的飽和磁化強(qiáng)度、剩余磁化強(qiáng)度以及矯頑力均增大。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試結(jié)果表明:當(dāng)鈷鐵氧體加入量與苯胺(C6H5NH2)加入量的質(zhì)量比為1:4時,復(fù)合樣品的吸波性能最佳,在厚度d=3 mm時,反射損耗的最大值可達(dá)-4.0 dB,且向低頻方向移動。采用原位聚合法成功制備SrFe_(12)O_(19)/PANI復(fù)合物,并研究鍶鐵氧體的加入量對復(fù)合物結(jié)構(gòu)、形貌、磁性能以及電磁性能的影響。XRD分析結(jié)果表明:鍶鐵氧體復(fù)合聚苯胺以后,隨著復(fù)合樣品中鍶鐵氧體含量的增加,鍶鐵氧體的衍射峰強(qiáng)度增強(qiáng)。VSM的測試結(jié)果表明:復(fù)合樣品的飽和磁化強(qiáng)度和剩余磁化強(qiáng)度隨著復(fù)合樣品中鍶鐵氧體含量的增加而增大。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試結(jié)果表明:當(dāng)鍶鐵氧體加入量與苯胺加入量的質(zhì)量比為1:4時,反射損耗的最大值在d=3 mm處從-11.5 dB提高到-13.9 d B,大于-5 d B的帶寬從2.0 GHz提高到2.5 G Hz。
【關(guān)鍵詞】：鐵氧體 水熱法 原位聚合法 磁性能 吸波性能
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM277
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-12
• 第一章 綜述12-25
• 1.1 電磁輻射的危害和防護(hù)12-14
• 1.1.1 電磁輻射的來源12
• 1.1.2 電磁輻射的危害12-13
• 1.1.2.1 對人體的危害12-13
• 1.1.2.2 對環(huán)境的危害13
• 1.1.2.3 對設(shè)備的干擾和破壞13
• 1.1.3 電磁輻射的防護(hù)13-14
• 1.2 吸波材料14-15
• 1.2.1 吸波材料的理論基礎(chǔ)14-15
• 1.2.2 吸波材料的性能要求15
• 1.3 鐵氧體的分類15-17
• 1.4 鐵氧體的制備方法17-21
• 1.5 稀土元素?fù)诫s鐵氧體的研究進(jìn)展21-22
• 1.6 鐵氧體復(fù)合材料的研究進(jìn)展22-24
• 1.6.1 鐵氧體與鐵氧體之間的復(fù)合22-23
• 1.6.2 鐵氧體與金屬微粉的復(fù)合23
• 1.6.3 鐵氧體與鐵電材料的復(fù)合23
• 1.6.4 鐵氧體與導(dǎo)電高聚物的復(fù)合23-24
• 1.7 本課題的主要研究內(nèi)容24-25
• 第二章 鈷鐵氧體的制備及表征25-35
• 2.1 引言25
• 2.2 試劑和儀器25-26
• 2.3 樣品的制備26-27
• 2.4 反應(yīng)溫度對鈷鐵氧體的結(jié)構(gòu)、形貌及磁性能的影響27-31
• 2.4.1 樣品的XRD分析27-29
• 2.4.2 鈷鐵氧體粉末樣品的SEM分析29-30
• 2.4.3 鈷鐵氧體粉末樣品的磁性能分析30-31
• 2.5 反應(yīng)時間對鈷鐵氧體結(jié)構(gòu)、形貌及磁性能的影響31-33
• 2.5.1 樣品的XRD分析31-32
• 2.5.2 鈷鐵氧體粉末樣品的SEM分析32-33
• 2.5.3 鈷鐵氧體粉末樣品的磁性能分析33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 稀土元素?fù)诫s對鈷鐵氧體磁性能的影響35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 試劑和儀器35-36
• 3.3 樣品的制備36-37
• 3.4 鑭離子摻雜對鈷鐵氧體的結(jié)構(gòu)及磁性能的影響37-43
• 3.4.1 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末樣品的XRD分析37-39
• 3.4.2 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末樣品的SEM分析39-40
• 3.4.3 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末樣品的FT-IR分析40-41
• 3.4.4 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末樣品的磁性能分析41-43
• 3.5 釔離子摻雜對鈷鐵氧體的結(jié)構(gòu)及磁性能的影響43-47
• 3.5.1 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末樣品的XRD分析43-44
• 3.5.2 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末樣品的SEM分析44-45
• 3.5.3 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末樣品的FT-IR分析45-46
• 3.5.4 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末樣品的磁性能分析46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 CoFe_2O_4/PANI復(fù)合物的制備及表征48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 試劑和儀器48-49
• 4.3 樣品的制備49
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析49-60
• 4.4.1 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的XRD分析49-51
• 4.4.2 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的SEM分析51-52
• 4.4.3 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的EDS分析52-53
• 4.4.4 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的FT-IR分析53-54
• 4.4.5 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的磁性能分析54-55
• 4.4.6 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鈷鐵氧體的電磁參數(shù)分析55-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 SrFe_(12)O_(19)/PANI復(fù)合物的制備及表征61-73
• 5.1 引言61
• 5.2 試劑和儀器61-62
• 5.3 樣品的制備62-63
• 5.3.1 鍶鐵氧體的制備62
• 5.3.2 SrFe_(12)O_(19)/PANI復(fù)合物的制備62-63
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析63-72
• 5.4.1 樣品的XRD分析63-65
• 5.4.2 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鍶鐵氧體的SEM分析65-66
• 5.4.3 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鍶鐵氧體的FT-IR分析66-67
• 5.4.4 不同復(fù)合比例聚苯胺包覆鍶鐵氧體的磁性能分析67-68
• 5.4.5 聚苯胺包覆鍶鐵氧體的電磁性能分析68-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 在學(xué)研究成果81-82
• 致謝82

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本文編號：970941