不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波性能

发布时间：2021-11-03 20:25

　　采用溶胶-凝胶法分别在650、750、850、950℃下制备钡铁氧体,发现不同温度下制备的钡铁氧体形貌、大小以及分布明显不同.通过原位聚合法合成了不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料,红外光谱显示,聚苯胺的吸收峰由于钡铁氧体的掺入发生轻微的蓝移,证明2物质之间有化学相互作用.煅烧温度在750℃以上时,所制备的钡铁氧体结晶良好,并随着煅烧温度的升高,钡铁氧体的形貌由棒状变成片状或球形.850℃煅烧制备的钡铁氧体分散性良好,部分呈片状,其与聚苯胺组成的复合材料吸波性能最好,当涂层厚度为4mm时,它在6.9GHz频率取得最大反射损耗值-17.1dB,在5.7⁸.7GHz频率反射损耗均低于-10dB,说明制备出了分散性良好、形貌独特的钡铁氧体,可以有效提高钡铁氧体聚苯胺复合材料的吸波性能. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2016,42(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１聚苯胺与不同温度下制备的钡铁氧体／聚苯胺复合材料的Ｘ射线衍射图像

间有化学相互作用．图２聚苯胺与不同温度下制备的钡铁氧体／聚苯胺复合材料的红外光谱Ｆｉｇ．２ＵｌｔｒａｒｅｄＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆＰＡＮＩａｎｄＢａＦｅ１２Ｏ１９／ＰＡＮＩｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ＢａＦｅ１２Ｏ１９ｂｅｉｎｇｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）２．３样品形貌不同温度下制备的钡铁氧体扫描电镜照片如图３ａ～３ｄ所示，从图中可以看出，钡铁氧体在不同煅烧温度下的形貌、大小以及分布发生了明显的变化．６５０、７５０℃的煅烧温度制备出长度约为２００ｎｍ的棒状钡铁氧体，但是６５０℃时的棒状钡铁氧体更细一些，而且团聚现象比较严重．８５０℃制备的钡铁氧体既有棒状，又有片状的颗粒，其中片状颗粒大小约为２５０ｎｍ，厚度约为３０ｎｍ．９５０℃时存在棒状和球状２种形貌．这可能是由于在６５０、７５０℃的低温煅烧下，钡铁氧体还没有生长完全，在络合剂和分散剂的支架作用下生成棒状的钡铁氧体．６５０℃煅烧时，钡铁氧体的生长速率特别慢，所以生成的棒状钡铁氧体比７５０℃的更细一些．由于６５０℃制备的钡铁氧体粒径较小，表面能就比较大，因此团聚现象比较图３不同温度制备的钡铁氧体扫描电镜图像Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＢａＦｅ１２Ｏ１９ｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍ－ｐｅｒａｔｕｒｅ严重．８５０℃煅烧时，钡铁氧体生长速率明显变快，纳米颗粒已经生长完全，得到六角晶系铁氧体特有的片状结构．在更高的煅烧温度９５０℃下片状钡铁氧体逐渐变厚，最终变成球形纳米颗粒．图４是９５０℃制

氧体更细一些，而且团聚现象比较严重．８５０℃制备的钡铁氧体既有棒状，又有片状的颗粒，其中片状颗粒大小约为２５０ｎｍ，厚度约为３０ｎｍ．９５０℃时存在棒状和球状２种形貌．这可能是由于在６５０、７５０℃的低温煅烧下，钡铁氧体还没有生长完全，在络合剂和分散剂的支架作用下生成棒状的钡铁氧体．６５０℃煅烧时，钡铁氧体的生长速率特别慢，所以生成的棒状钡铁氧体比７５０℃的更细一些．由于６５０℃制备的钡铁氧体粒径较小，表面能就比较大，因此团聚现象比较图３不同温度制备的钡铁氧体扫描电镜图像Ｆｉｇ．３ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＢａＦｅ１２Ｏ１９ｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍ－ｐｅｒａｔｕｒｅ严重．８５０℃煅烧时，钡铁氧体生长速率明显变快，纳米颗粒已经生长完全，得到六角晶系铁氧体特有的片状结构．在更高的煅烧温度９５０℃下片状钡铁氧体逐渐变厚，最终变成球形纳米颗粒．图４是９５０℃制备的钡铁氧体／聚苯胺复合材料的扫描电镜图，图中既有棒状和球状的钡铁氧体，还在其表面上附着有珊瑚状聚苯胺．这种形貌的形成可能是由于在原位聚合反应过程中，钡铁氧体纳米颗粒可以作为一个形核中心，聚苯胺发生氧化聚合反应后聚集在其表面，最终生成珊瑚状的聚苯胺．图４９５０℃制备的钡铁氧体／聚苯胺复合材料的扫描电镜图像Ｆｉｇ．４ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＢａＦｅ１２Ｏ１９（ｐｒｅｐａｒｅｄａｔ９５０℃）／ＰＡＮＩｃｏｍｐｏｓｉｔｅ２．４微波吸收性能材料的微波吸收性能可以通过以下公式计算得到的反射损耗描述：Ｒ（ｄＢ）＝２０ｌｇＺｉｎ－１Ｚ

【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氰化钾化学氧化聚苯胺刺状微球及其导电性能[J]. 徐惠,黄剑,刘小育,景文甲.  兰州理工大学学报. 2011(01)
[2]聚苯胺颗粒的聚集态结构形成过程[J]. 冉奋,王翎任,谭永涛,孔令斌,罗永春,康龙.  兰州理工大学学报. 2010(04)



本文编号：3474295