【摘 要】
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随着人们对电气设备使用的增加,电磁污染在生活中越来越严重,人们想要开发出优良的电磁波吸收材料。针对这一问题,本文主要研究了Ru掺杂M型铁氧体Sr0.5Ba0.5Fe12O19和Ba与Ba-Fe掺杂双钙钛矿型氧化物La2Ni Mn O6对原化合物的结构、磁性表现以及它们的微波吸收能力的影响。得到下面的结果:固相法合成的Sr0.5Ba0.5Fe12-xRuxO19（x=0,0.1,0.3,0.5,0.
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随着人们对电气设备使用的增加,电磁污染在生活中越来越严重,人们想要开发出优良的电磁波吸收材料。针对这一问题,本文主要研究了Ru掺杂M型铁氧体Sr0.5Ba0.5Fe12O19和Ba与Ba-Fe掺杂双钙钛矿型氧化物La2Ni Mn O6对原化合物的结构、磁性表现以及它们的微波吸收能力的影响。得到下面的结果:固相法合成的Sr0.5Ba0.5Fe12-xRuxO19（x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9）,对其结构进行研究时发现,合成样品均为单相,Ru4+很好地进入到了晶格内部,并随着掺杂量的增加,晶胞逐渐变大,晶粒得到了很好地增长。通过SEM的图像也可以看出随着Ru4+掺杂量的提高,样品的团聚现象得到了缓解。在x=0.1时,因为晶胞内Fe3+在4f2位置浓度达到了极值,所以样品的铁磁性更强,但随着掺杂量的提高,铁氧体内磁矩变小,出现了磁稀释现象。同时,矫顽力下降,样品逐渐变为软铁磁性材料。Ru4+掺杂后,改善了材料的电磁波吸收特性。本文中,吸波损耗在RL＜-10 d B这个范围内,也就是能够吸收超过90%的电磁波能量。在x=0.7和0.9的样品中,当样品厚度在1.8 mm到8.6 mm之间变化时,吸收的频率范围可从8.7 GHz至18 GHz,超过11GHz,实现宽吸收带宽。x=0.9的样品在厚度为1.8 mm时,吸收带宽可以达到13.35～18 GHz。固相反应法合成的La2-xBaxNi Mn O6（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）,经XRD拟合发现所制得的样品均无杂质。随着Ba2+浓度的升高,衍射峰主峰发生些许的偏移,说明Ba2+掺杂增大了晶胞。观察SEM图像,可以看出,加入预烧结这一过程,能够很好地解决样品内部结块严重这一问题。因为双钙钛矿氧化物La2Ni Mn O6本身的居里温度偏低,室温不具有磁性,Ba2+掺杂没有改善样品的复磁导率,但x=0.2时,材料的复介电常数得到了很好的改善,增加了材料对电能的吸收与消耗作用。在x=0.4时,Ba2+的掺杂,2 mm样品的La2Ni Mn O6的吸收频段拓宽到了9.19～13.49 GHz,同时最佳反射损耗值为-44.656 d B。2 mm厚度的La2-xBaxNi Mn O6（x=0.4）有望在该频段成为具有优秀吸波能力的微波吸收材料。使用溶胶凝胶法制备的La1.6Ba0.4Ni1-xFexMn O6（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）,经由XRD图谱可以看出,制得的粉末晶体存在多晶的性质。Fe2+对Ni2+的替代,使得晶格发生了一定程度上的膨胀。SEM图像能够最直观地看出使用溶胶凝胶法制备的粉末晶体更均匀,更有利于改善材料对电磁波的反射损耗能力。因为Ba2+取代La3+导致的晶体内部电荷不均匀,投入的原料Fe3+会转变为Fe2+,稳定晶格结构,分布不均匀的电荷以氧空位O2-为介质进行电子的传导输送,在x=0.1～0.4时,均会发生德拜弛豫过程。Fe2+的加入虽然没有改善La1.6Ba0.4Ni Mn O6的最佳反射损耗值,但增加了材料在频率2.42～5.05 GHz与7.86～18 GHz的范围内的吸波能力。在实际使用中,可以通过调节厚度的方式,配合La1.6Ba0.4Ni Mn O6样品实现对0～18 GHz全频段电磁波的吸收。
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