钴铁氧体、锶铁氧体复合物的制备及其磁性能和吸波性能的研究

发布时间：2017-10-04 13:26

  本文关键词：钴铁氧体、锶铁氧体复合物的制备及其磁性能和吸波性能的研究

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【摘要】：铁氧体材料因价格低廉、吸收率高、涂层薄等优点在吸波材料领域受到越来越多的关注,但因密度大和吸波频带窄的缺点,限制了其在吸波领域的应用。因此,铁氧体材料的改性成为科学领域研究的热点。目前,研究的热点主要集中在稀土元素掺杂铁氧体以及铁氧体与其他材料复合。本文主要进行了以下几个方面的研究:采用水热法制备钴铁氧体粉末,并研究制备条件对其结构、形貌和磁性能的影响。SEM测试结果表明:不同反应条件下所制备的样品均存在一定的团聚现象,随着反应时间的延长和反应温度的提高,铁氧体粉末样品的团聚程度得到减轻。VSM测试结果表明:反应温度对钴铁氧体的磁性能影响较大,提高反应温度可显著提高钴铁氧体的饱和磁化强度、矫顽力以及剩余磁化强度。随着反应时间的延长,饱和磁化强度和剩余磁化强度先变大后减小,影响不大。矫顽力先减小后变大,影响较大。分别采用La~(3+)和Y~(3+)对钴铁氧体进行掺杂,并研究稀土元素的掺杂量对钴铁氧体的结构、形貌及磁性能的影响。XRD分析结果表明:La~(3+)和Y~(3+)掺杂钴铁氧体的最大掺入量分别是x=0.10和x=0.20,超过其固溶度后分别出现了杂质相La(OH)3和Y(OH)3。在铁氧体的固溶度范围内掺杂La~(3+)和Y~(3+)可以细化晶粒,超过其固溶度后继续掺杂,晶粒尺寸均变大。FT-IR图谱结果间接表明La~(3+)和Y~(3+)对钴铁氧体中B位的Fe3+进行了取代。VSM的测试结果表明:掺杂La~(3+)和Y~(3+)均降低了钴铁氧体的饱和磁化强度。与未掺杂相比,在固溶度范围内掺杂可降低矫顽力,超过其固溶度后继续掺杂,矫顽力变大。通过原位聚合法成功制备CoFe_2O_4/PANI复合物,并研究钴铁氧体的加入量对复合物的结构、形貌、磁性能以及电磁性能的影响。XRD分析结果表明:钴铁氧体复合聚苯胺以后,钴铁氧体的晶粒粒径变小。VSM的测试结果表明:随着复合样品中钴铁氧体含量增加,复合样品的饱和磁化强度、剩余磁化强度以及矫顽力均增大。矢量网络分析仪测试结果表明:当钴铁氧体加入量与苯胺(C6H5NH2)加入量的质量比为1:4时,复合样品的吸波性能最佳,在厚度d=3 mm时,反射损耗的最大值可达-4.0 dB,且向低频方向移动。采用原位聚合法成功制备SrFe_(12)O_(19)/PANI复合物,并研究锶铁氧体的加入量对复合物结构、形貌、磁性能以及电磁性能的影响。XRD分析结果表明:锶铁氧体复合聚苯胺以后,随着复合样品中锶铁氧体含量的增加,锶铁氧体的衍射峰强度增强。VSM的测试结果表明:复合样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度随着复合样品中锶铁氧体含量的增加而增大。矢量网络分析仪测试结果表明:当锶铁氧体加入量与苯胺加入量的质量比为1:4时,反射损耗的最大值在d=3 mm处从-11.5 dB提高到-13.9 d B,大于-5 d B的带宽从2.0 GHz提高到2.5 G Hz。
【关键词】：铁氧体 水热法 原位聚合法 磁性能 吸波性能
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM277
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-12
• 第一章 综述12-25
• 1.1 电磁辐射的危害和防护12-14
• 1.1.1 电磁辐射的来源12
• 1.1.2 电磁辐射的危害12-13
• 1.1.2.1 对人体的危害12-13
• 1.1.2.2 对环境的危害13
• 1.1.2.3 对设备的干扰和破坏13
• 1.1.3 电磁辐射的防护13-14
• 1.2 吸波材料14-15
• 1.2.1 吸波材料的理论基础14-15
• 1.2.2 吸波材料的性能要求15
• 1.3 铁氧体的分类15-17
• 1.4 铁氧体的制备方法17-21
• 1.5 稀土元素掺杂铁氧体的研究进展21-22
• 1.6 铁氧体复合材料的研究进展22-24
• 1.6.1 铁氧体与铁氧体之间的复合22-23
• 1.6.2 铁氧体与金属微粉的复合23
• 1.6.3 铁氧体与铁电材料的复合23
• 1.6.4 铁氧体与导电高聚物的复合23-24
• 1.7 本课题的主要研究内容24-25
• 第二章 钴铁氧体的制备及表征25-35
• 2.1 引言25
• 2.2 试剂和仪器25-26
• 2.3 样品的制备26-27
• 2.4 反应温度对钴铁氧体的结构、形貌及磁性能的影响27-31
• 2.4.1 样品的XRD分析27-29
• 2.4.2 钴铁氧体粉末样品的SEM分析29-30
• 2.4.3 钴铁氧体粉末样品的磁性能分析30-31
• 2.5 反应时间对钴铁氧体结构、形貌及磁性能的影响31-33
• 2.5.1 样品的XRD分析31-32
• 2.5.2 钴铁氧体粉末样品的SEM分析32-33
• 2.5.3 钴铁氧体粉末样品的磁性能分析33
• 2.6 本章小结33-35
• 第三章 稀土元素掺杂对钴铁氧体磁性能的影响35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 试剂和仪器35-36
• 3.3 样品的制备36-37
• 3.4 镧离子掺杂对钴铁氧体的结构及磁性能的影响37-43
• 3.4.1 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末样品的XRD分析37-39
• 3.4.2 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末样品的SEM分析39-40
• 3.4.3 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末样品的FT-IR分析40-41
• 3.4.4 CoFe_(2-x)La_xO_4粉末样品的磁性能分析41-43
• 3.5 钇离子掺杂对钴铁氧体的结构及磁性能的影响43-47
• 3.5.1 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末样品的XRD分析43-44
• 3.5.2 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末样品的SEM分析44-45
• 3.5.3 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末样品的FT-IR分析45-46
• 3.5.4 CoFe_(2-x)Y_xO_4粉末样品的磁性能分析46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 CoFe_2O_4/PANI复合物的制备及表征48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 试剂和仪器48-49
• 4.3 样品的制备49
• 4.4 实验结果分析49-60
• 4.4.1 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的XRD分析49-51
• 4.4.2 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的SEM分析51-52
• 4.4.3 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的EDS分析52-53
• 4.4.4 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的FT-IR分析53-54
• 4.4.5 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的磁性能分析54-55
• 4.4.6 不同复合比例聚苯胺包覆钴铁氧体的电磁参数分析55-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 SrFe_(12)O_(19)/PANI复合物的制备及表征61-73
• 5.1 引言61
• 5.2 试剂和仪器61-62
• 5.3 样品的制备62-63
• 5.3.1 锶铁氧体的制备62
• 5.3.2 SrFe_(12)O_(19)/PANI复合物的制备62-63
• 5.4 实验结果分析63-72
• 5.4.1 样品的XRD分析63-65
• 5.4.2 不同复合比例聚苯胺包覆锶铁氧体的SEM分析65-66
• 5.4.3 不同复合比例聚苯胺包覆锶铁氧体的FT-IR分析66-67
• 5.4.4 不同复合比例聚苯胺包覆锶铁氧体的磁性能分析67-68
• 5.4.5 聚苯胺包覆锶铁氧体的电磁性能分析68-72
• 5.5 本章小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-81
• 在学研究成果81-82
• 致谢82

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本文编号：970941