ZnO包覆磁性粒子的吸波特性及介电极化对吸波性能的影响-材料学专业论文.docxVIP

摘 摘 要 Zn ZnO 包覆磁性粒子的吸波特性及介电极化对吸波性能的影响 I I 摘 要 随着现代科学技术的发展，吸波材料在军事以及民用领域的应用显得越来越 重要，目前国内外对复合吸波材料研究十分关注。吸波材料研制的主要目标是增 加材料的吸收以使得吸收体更轻、更薄、吸收性能更好，随着隐身与反隐身技术 的发展、以及电子通讯的广泛普及，电磁波吸收材料成为当前功能材料领域的研 究热点之一 ，在民用上抗电磁污染，建筑吸波，电磁防护等为吸波材料新的应用 领域。 能够将介电损耗和磁损耗有机结合起来的纳米复合颗粒作为新型微波吸波材 料具有广阔的应用前景，羟基铁粉,羟基镍粉在磁性吸收剂中广泛应用。为了不损 失其吸波性能的同时减小其涂层厚度,实现薄层宽频化，试验设计了一种以羟基 铁，镍等磁性粒子为基体成分，混合一定量的氧化锌组成的复合吸收剂。研究了 氧化锌掺杂对铁，镍等磁性颗粒微波吸收特性的影响。 本文采用高能球磨法制备了氧化锌包覆羟基铁粉，氧化锌/镍粉/锶铁氧体的复 合颗粒，系统而深入地研究了吸波剂结构、表面形貌、吸波性能、及复合层厚度 等因素对吸波性能的影响。主要结论如下: 1、采用球磨法成功制备出氧化锌包覆羟基铁复合吸波剂，整体性能上比羟基 铁粉吸收效果好，降低了吸收体的匹配厚度，5dB 带宽达到 11GHz, 8dB 带宽约 5GHz，最大吸收峰值可达 41dB，具有较宽幅的吸收效果。我们认为，复合吸波剂 的吸波机理主要来自于羟基铁粒子的磁损耗和氧化锌的介质损耗以及界面的极化 损耗。 2、对于氧化锌/镍粉/锶铁氧体的复合颗粒，5dB 带宽达到 11GHz，8dB 带宽 约 5GHz, 最大吸收峰值可达 37dB。由于氧化锌包覆磁性颗粒复合结构是异质系 统，在磁性颗粒表面产生界面极化电荷，界面极化和相关弛豫现象以及磁性颗粒 的磁损耗，构成这种复合材料的主要电磁损耗机理。 3、实验发现，随着球磨时间的增加，对应峰位上的吸收强度随之增加，减小 吸波剂颗粒的尺寸有利于提高吸收强度。同时发现，随着厚度的减少吸收峰位向 高频方向移动。复合磁性吸波剂的匹配厚度比单一磁性材料要小。羟基铁的匹配 厚度为 3.5mm, 氧化锌包覆羟基铁样品的匹配厚度为 3mm, 氧化锌/镍粉/锶铁氧体 复合吸波剂的匹配厚度为 2.5mm。氧化锌的加入有利于减少吸波体的厚度，增加 微波吸收带宽度。 关键词：吸波材料；吸波原理；匹配厚度；磁性颗粒；氧化锌。 A Abstract Zn ZnO 包覆磁性粒子的吸波特性及介电极化对吸波性能的影响 III III Abstract With the development of modern science and technology, the applications of absorbing material in the field of military and civilian is becoming more and more important. the main objective of absorbing materials is to make the absorption material’s absorbing structure more lighter, more thinner, more better absorption properties, with the developing of stealth and anti-stealth technology, as well as the broad popularity of electronic communications, electromagnetic wave absorbing materials is one hot spot in the current research field of functional materials. In the civilian, anti-electromagnetic pollution, construction absorbing, electromagnetic protection, such absorbing materials as new fields of application. The nano-composite particles which combine dielectric loss and magnetic loss as a new type of microwave absorbing material has broad application prospects, hydroxy iron powder, hydroxy nickel po