電子信息技術(shù)的快速發(fā)展推動了電磁波在軍事與民用方面的應(yīng)用,與此同時,也帶來了電磁污染危害人類的健康。因此,研究具有高損耗與寬帶寬的吸波材料很有意義。介電常數(shù)與磁導(dǎo)率等材料的內(nèi)在屬性對增大反射損耗以及拓寬帶寬起到非常重要的作用。BaFe_(12)O_(19)是一種多功能材料,具有良好的電磁特性,在微波頻段,由于材料的自然共振現(xiàn)象,可產(chǎn)生較大的磁損耗。因此,通過離子摻雜替代Fe~(3+)可改變鋇鐵氧體的微波吸收特性。Co/Ni是典型的磁性金屬,高價態(tài)Zr~(4+)摻雜有助于產(chǎn)生雙共振峰,因此,Co~(2+)-Zr~(4+)與Ni~(2+)-Zr~(4+)摻雜有利于改善材料的吸波特性。本文首先利用固相燒結(jié)法制備陶瓷Ba(CoZr)_xFe_(12-2x)O_(19)與Ba(NiZr)_xFe_(12–2x)O_(19),其中組分x=0.2,0.4,0.6,記作BMZFO-x(M=Co,Ni)陶瓷。并對BMZFO-x陶瓷相結(jié)構(gòu)及微觀形貌進(jìn)行表征,采用振動樣品磁力計測量BMZFO-x陶瓷的磁性,Co~(2+)-Zr~(4+)與Ni~(2+)-Zr~(4+)離子摻雜使陶瓷樣品飽和磁化強(qiáng)度變大,矯頑力變小。本文選擇石蠟與聚乙烯醇(PVA)兩種粘結(jié)劑制作吸波樣品,采用空氣線法測量BMZFO-x陶瓷的電磁參數(shù)。PVA混合BMZFO-x陶瓷樣品的磁導(dǎo)率虛部中可觀察到明顯的共振現(xiàn)象,共振峰的位置隨組分的摻雜而移動。根據(jù)傳輸線理論計算陶瓷樣品的反射損耗,PVA混合BCZFO-x陶瓷的反射損耗可達(dá)到–28 d B,而BNZFO-x陶瓷的反射損耗可達(dá)到–60 d B,且具有較大的帶寬。離子摻雜對鋇鐵氧體的吸波特性影響較大。等價態(tài)離子組合明顯增強(qiáng)了鋇鐵氧體陶瓷的反射損耗,而高價態(tài)離子摻雜有助于調(diào)節(jié)損耗峰的位置及拓寬帶寬。因此,本文采用溶膠凝膠法制備高價態(tài)Ti~(4+)摻雜鋇鐵氧體陶瓷BaTi_xFe_(12-x)O_(19)(BFTO-x,x=0.2,0.4,0.6),并對其結(jié)構(gòu)、磁性及吸波特性展開研究。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量BFTO-x陶瓷的電磁參數(shù),分析BFTO-x陶瓷的吸波特性。高價態(tài)Ti~(4+)摻雜使磁導(dǎo)率虛部出現(xiàn)雙共振峰,并且雙共振峰隨組分摻雜的增多向低頻方向移動。采用石蠟與PVA兩種粘結(jié)劑制作吸波樣品。PVA混合BFTO-x陶瓷的吸波樣品最大反射損耗為–44.9 d B,隨著厚度的變化,損耗峰向低頻方向移動。BFTO-0.6陶瓷樣品頻率隨厚度調(diào)節(jié)范圍覆蓋測量范圍的81%,實(shí)現(xiàn)了大范圍頻率調(diào)節(jié)作用。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ174.1
【部分圖文】：

固相燒結(jié)法簡要流程

圖 2-3 BNZFO-x 陶瓷與標(biāo)準(zhǔn)鋇鐵氧體 PDF 卡片 XRD 對比圖: (a) 燒結(jié)溫度為 1180℃,(b) 燒結(jié)溫度為 1200℃(2) BMZFO-x (M = Co, Ni) 陶瓷形貌的表征

圖 2-4 BCZFO-x 陶瓷掃描電鏡圖: (a)、(b)與(c)為 1200℃下組分 x = 0.2, x = 0.4 以及 x = 0.6樣品的陶瓷表面形貌，(d)、(e)與(f)為 1180℃下組分 x = 0.2, x = 0.4 以及 x = 0.6樣品的陶瓷表面形貌
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2844928