掺杂M型钡铁氧体及其石墨烯复合材料吸波性能的研究
本文选题:掺杂铁氧体 切入点:石墨烯 出处:《西南科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:本文针对当前吸波材料存在的主要问题,即吸波较弱、频带较窄、厚度较厚,不能满足未来发展需求,提出将磁损耗能力较强的铁氧体与具有较好介电损耗的石墨烯相结合,以得到吸波能力较强的复合吸波材料。本论文研究了掺杂M型钡铁氧体的磁性能、吸波性能,初步探究了掺杂M型钡铁氧体与石墨烯复合材料的形貌结构及吸波性能。主要结论如下:(1)通过溶胶凝胶自蔓延法得到了掺杂铁氧体BaNixCo1-xTiFe10O19,晶粒尺寸为50-400nm,晶粒尺寸随着x的增大而减小。材料的矫顽力随着Ni2+的掺入逐渐增大,饱和磁化强度随着x值的增大略微增大后逐渐减小;样品的磁导率峰值随着x的增大有向高频移动的趋势。Ni2+掺杂后的铁氧体的吸波性能提高,BaNi0.4Co0.6TiFe10O19反射损耗低于-20dB的频段可以从12.36 GHz跨越到18.00GHz,且其最大反射损耗值可达-47.49dB;BaNi0.2Co0.8TiFe10O19的最大反射损耗值为-48.68dB,且其反射损耗值小于-15 dB的频带宽可达7.26 GHz。(2)同时掺入Mn2+和Ni2+,制备得到了Ba(MnNi)0.2Co0.6TiFe10O19和Ba(MnNi)0.25Co0.5TiFe10O19,其晶粒尺寸都在50-400nm范围内。Ba(MnNi)0.25Co0.5TiFe10O19反射损耗低于-20dB的频段可以从13.20GHz跨越到18.00GHz,且其最大反射损耗值为-69.20dB;Ba(MnNi)0.2Co0.6TiFe10O19的最大反射损耗值为-52.80dB,且其反射损耗值低于-15 dB的频带宽可达5.80GHz。(3)制备了不同比例的rGO/BaNi0.2Co0.8TiFe10O19复合材料,从SEM照片可明显看到褶皱石墨烯片表面以及层与层之间的铁氧体颗粒。复合材料的饱和磁化强度随着石墨烯掺量的增加而减小;材料的吸波性能有所改善,当rGO/BaNi0.2Co0.8TiFe10O19的复合比例为1:20时,厚度仅为1.2mm的材料其反射损耗值低于-10dB的频带宽可达8.30GHz。
[Abstract]:In view of the main problems existing in the current absorbing materials, that is, weak absorbing wave, narrower frequency band and thicker thickness, which can not meet the needs of the future development, a combination of ferrite with strong magnetic loss and graphene with good dielectric loss is proposed in this paper. In this paper, the magnetic properties and wave absorption properties of doped M-type barium ferrite were studied. The morphology, structure and microwave absorption properties of doped M-type barium ferrite / graphene composites were preliminarily investigated. The main conclusions are as follows: 1) the doped ferrite BaNixCo1-xTiFe10O19 was obtained by sol-gel self-propagating method. The grain size is 50-400 nm and the grain size is as follows. The coercivity of the material increases with the addition of Ni2. The saturation magnetization decreases with the increase of x value. The peak permeability of the sample moves towards high frequency with the increase of x. The wave absorption property of the ferrite doped with Ni2 is improved. The reflection loss of BaNi0.4Co0.6Fe10O19 can be crossed from 12.36 GHz to 18.00 GHz from 12.36 GHz to 18.00 GHz, and the maximum reflection loss can reach -47.49dBBaNi0.2Co0.8TiFe10O19. The maximum reflectance loss is -48.68 dB, and the bandwidth of which is less than -15 dB can reach 7.26 GHz 路m ~ (2)) with both Mn2 and Ni2. Ba(MnNi)0.2Co0.6TiFe10O19 and Baamniao 0.25Co0.5TiFe10O19 have been prepared. Their grain sizes are in the range of 50-400 nm. The reflectance loss of 0.25Co0.5TiFe10O19 can be crossed from 13.20GHz to 18.00GHz19. The maximum reflectance loss of 0.2Co0.6TiFe10O19 is -69.20dBBaMnNiP0.2Co0.6TiFe10O19, and its reflectance loss value is lower than -15dB. RGO/BaNi0.2Co0.8TiFe10O19 composites with different proportions were prepared with a bandwidth of up to 5.80 GHz. From the SEM photos, we can clearly see the ferrite particles on the surface of the folded graphene sheet and between the layers. The saturation magnetization of the composite decreases with the increase of graphene content, and the absorbing property of the composite is improved. When the composite ratio of rGO/BaNi0.2Co0.8TiFe10O19 is 1:20, the frequency bandwidth of the material whose thickness is only 1.2mm is less than -10dB can reach 8.30GHz.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB332
【共引文献】
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,本文编号:1639750
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