钡铁氧体及其复合材料的合成与电磁性能研究
M型BaFe12O19是具有c轴各向异性的硬磁材料,也是良好的电磁吸波材料.但是BaFe12O19在单独作为吸波剂使用时,存在着导电差、比重大、频带狭窄等问题.本文系统地研究了稀土元素La掺杂对BaFe12O19磁性能的影响;研究了La0.15Ba0.85Fe12O19/C和La0.15Ba0.85Fe12O19/PANI复合物的磁性能、吸波性能.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪(VNA)等表征方法对LaxBa1-xFe12O19、La0.15Ba0.85Fe12O19/C和La0.15Ba0.85Fe12O19/PANI的物相、微观形貌、磁性能、电磁参数和吸波性能进行测试分析.首先,采用水热法在n(Ba2+)/n(Fe3+)=1:8,220℃的反应温度保温6 h的条件下,制备出了纯BaFe12O19.然后对BaFe12O19进行La3+掺杂(掺杂比x=0.05、0.10、0.15、0.20、0.25),研究了La3+掺杂量对LaxBa1-xFe12O19的磁性能的影响.实验结果表明,La3+掺杂的固溶度为0.15,且该条件下制备的样品La0.15Ba0.85Fe12O19的饱和磁化强度(Ms)和剩余磁化强度(Mr)均达到最大值.其次,以葡萄糖作为碳源,通过水热法成功合成了La0.15Ba0.85Fe12O19/C复合物,并研究了C含量对该复合物的磁性能、吸波性能的影响.结果表明,La0.15Ba0.85Fe12O19/C的晶粒粒径(D)、Ms、Mr均随着C含量的增大而减小.La0.15Ba0.85Fe12O19添加量为1 g时的La0.15Ba0.85Fe12O19/C样品的吸波性能最好;厚度d=3 mm时,在15-16 GHz范围内出现最大反射损耗-8.5 dB.最后,采用原位聚合法成功制备了La0.15Ba0.85Fe12O19/PANI复合物.结果表明,La0.15Ba0.85Fe12O19/PANI的D、Ms、Mr均随着PANI含量的增大而减小.随着PANI比例的增大,电导率也在逐渐增大.La0.15Ba0.85Fe12O19添加量为0.51 g时的La0.15Ba0.85Fe12O19/PANI样品的吸波性能最好;厚度d=3 mm时,复合物在12-13GHz范围内出现最大反射损耗-10.7 d B,并向低频方向偏移.
- 作者：
- 施刘健
- 学位授予单位：
- 安徽工业大学
- 专业名称：
- 材料科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 晋传贵
- 中图分类号：
- TB331
- 关键词：
- 铁氧体；水热法；原位聚合法；磁性能；吸波性能
- Ferrites； Hydrothermal method； In-situ polymerization method； Magnetic properties； Microwave absorbing properties