Er-Fe-Cr三元系773 K等温截面及Co2Z锶铁氧体微波吸收性能研究

摘要

本论文主要由两大部分组成,第一部分主要采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等分析方法研究了Er-Fe-Cr三元体系在773 K的等温截面;第二部分主要采用溶胶凝胶方法制备了Sr3Co2Fe24O41铁氧体,并采用XRD、SEM、VNA等技术,研究了不同烧结温度(1000℃、1100℃、1200℃、1250℃、1300℃)以及在1200℃保温不同时间(2 h、4 h、6 h、8 h)的锶铁氧体形貌、结构与微波吸收性能。
　　第一部分研究结果表明:Er-Fe-Cr三元体系在773 K的等温截面主要由8个单相区(Er, ErFe2, ErFe3, Er6Fe23, Er2Fe17, ErFe10Cr2, Fe, Cr),14个两相区(Er+ErFe2, Er+Cr, ErFe2+ErFe3, ErFe2+Er6Fe23, ErFe2+ErFe10Cr2, ErFe2+Cr, ErFe3+Er6Fe23, Er6Fe23+Er2Fe17, Er6Fe23+ErFe10Cr2, Er2Fe17+ErFe10Cr2, ErFe10Cr2+Fe, ErFe10Cr2+Cr, Fe+Cr, Er2Fe17+Fe)和7个三相区( Er+ErFe2+Cr, ErFe2+Er6Fe23+Cr, ErFe2+ErFe3+Er6Fe23, Cr+Er6Fe23+ErFe10Cr2, Er6Fe23+Er2Fe17+ErFe10Cr2, Er2Fe17+ErFe10Cr2+Fe, ErFe10Cr2+Fe+Cr)组成。测定了Cr在ErFe2, ErFe3, Er6Fe23,Er2Fe17,Fe中的最大固溶度分别为:8.2 at.％、1.2 at.%、15.6 at.%、9.6 at.%、13.8 at.%, Fe在Cr中的最大固溶度为13.3 at.%以及三元化合物ErFe12?xCrx的同成分区间范围为x=1.6-3.0。
　　第二部分研究结果发现:(1)随着烧结温度的不同,铁氧体的相组成发生变化。前驱体在1200℃烧结时,得到的产物基本上为 Z型(Sr3Co2Fe24O41)铁氧体。当吸波涂层厚度d=2 mm时,1000℃、1100℃、1200℃、1250℃、1300℃烧结的样品在17.2 GHz、16.72 GHz、16.56 GHz、15.68 GHz、14.4 GHz处分别达到-11.28 dB、-19.39 dB、-23.13 dB、-12.10 dB、-8.83 dB,并且随着烧结温度的升高,吸收峰频率向低频方向移动,吸收峰值先减小后增大。
　　(2)1200℃保温不同时间的铁氧体的相结构没有发生变化,主要以Z型铁氧体为主。在1200℃保温4 h的铁氧体,微波吸收性能相对于其他保温时间最佳,当吸波涂层厚度为2 mm时,样品在16.56 GHz处达到-23.13 dB。随着烧结保温时间不断增加,铁氧体样品的吸收峰频率向低频方向移动,最小吸收峰值先减小后增加。

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第一章 绪论

§ 1.1 前言

§ 1.2吸波材料的简介

§ 1.3 吸波材料的理论基础

§ 1.4 铁氧体吸波材料的研究进展

§ 1.5 相关的二元系

第二章 实验方法及测试技术

§ 2.1 实验方法

§ 2.2 测试技术

第三章 Er-Fe-Cr三元系在773 K等温截面研究

§ 3.1 物相分析

§3.2固溶度的测定

§ 3.3 三元区的确定

§ 3.4 Er-Fe-Cr三元系773 K等温截面

§ 3.5 小结

第四章Co2Z锶铁氧体的制备及微波吸收特性的研究

§ 4.1 引言

§ 4.2实验方法与过程

§ 4.3 烧结温度对 Sr3Co2Fe24O41铁氧体结构、形貌及微波吸收性能的影响

§ 4.4 保温时间对 Sr3Co2Fe24O41铁氧体结构、形貌及微波吸收性能的影响

§ 4.5 本章小结

第五章 总结与展望

§ 5.1 总结

§ 5.2 研究意义及展望

参考文献

致谢

作者在读硕士期间主要研究成果