掺杂M型钡铁氧体及其复合材料吸波性能的研究

摘要

本文以制备出“强吸收、低反射、轻质量、宽频带”吸波材料为目的，通过对磁损耗能力较强的M型钡铁氧体进行离子掺杂改性，研究其吸波性能；选取吸波性能优异的掺杂M型钡铁氧体与葡萄糖进行碳化还原包覆，比较包覆前后其吸波性能的变化；选取吸波性能优异的掺杂M型钡铁氧体与具有较好介电损耗的石墨烯进行复合，探究复合材料的吸波性能。主要结论如下：
　　（1）通过溶胶-凝胶自蔓延燃烧方法制得BaMgxCo1-xTiFe10O19粉末，Mg2+的替换同时改变了M型钡铁氧体的微观结构和磁性能。随着Mg2+含量的逐渐增加，BaMgxCo1-xTiFe10O19的Hc随之变大，而晶粒粒度和Ms与Mg2+的掺杂量成反比。当BaMg0.4Co0.6TiFe10O19样品的厚度为2.0mm时，展现出了最佳的微波吸收性能，其反射损耗值达到-33.7dB，且反射损耗值低于-20dB时的频带宽达5.7GHz(11.5-17.2GHz)。此外，在一定范围内，通过调节Mg2+的含量可以控制BaMgxCo1-xTiFe10O19的磁导率，这意味着BaMgxCo1-xTiFe10O19的能够在一个更大的范围得到应用。
　　（2）将所得的BaMg0.2Co0.8TiFe10O19（BMCTF）铁氧体粉末与葡萄糖进行水热碳化还原包覆，制成具有核壳结构的C@BMCTF。相较于BMCTF，C@BMCTF的Ms值减小，而Hc增大。当C@BMCT样品厚度为1.8mm时，展现出最佳微波吸收性能，反射损耗值达到-45.2dB；当C@BMCTF样品厚度为2.0mm时，其反射损耗值在12.14GHz-18GHz频段内均低于-10dB。
　　（3）采用Hummers法制备了还原氧化石墨烯（r-GO），并进一步制备了r-GO/BaMg0.2Co0.8TiFe10O19复合材料。结果表明，r-GO/BaMg0.2Co0.8TiFe10O19的Ms明显小于BaMg0.2Co0.8TiFe10O19的Ms，而复合前后其Hc几乎不变。当r-GO/BaMg0.2Co0.8TiFe10O19的复合比例为1:1时，样品在频率为17.5GHz处得到的最大反射损耗值可达-48dB；当r-GO/BaMg0.2Co0.8TiFe10O19的复合比例为1:5时，样品的反射损耗值低于-10dB的频带宽可达4.6GHz（11.5GHz-16.1GHz）。

目录

声明

1. 绪论

1.1. 吸波材料

1.2. M型钡铁氧体

1.3. M型钡铁氧体的改性研究

1.4. 课题的研究思路和主要内容

2. Mg-Co-Ti掺杂M型钡铁氧体吸波性能研究

2.1. 引言

2.2. 实验过程

2.3. 实验结果与讨论

2.4. 本章小结

3. 葡萄糖碳化还原包覆M型钡铁氧体吸波性能研究

3.1. 引言

3.2. 实验过程

3.3. 实验结果与讨论

3.4. 本章小结

4.1. 引言

4.2. 实验过程

4.3. 实验结果与讨论

4.4. 本章小结

5. 结论与展望

5.1. 主要结论

5.2. 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果