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随着现代社会的发展,电磁辐射成为日常生活中日益严重的一个污染源。依据多年来
的研究表明,电磁辐射会在一定程度上直接影响人体健康和工作安全。通常解决电磁污染的
方法有屏蔽和吸收两种,其中用于吸收的吸波材料具有更好的消除电磁污染的能力。传统的
吸波材料起源于军用隐身材料,迄今为止还未发展到适合应用在建筑、电器等民用方面的程
度。
铁氧体既具有电损耗,又具有磁损耗,所以是很好的吸波材料开发对象。纳米材料则由
于其特殊的物化性能而成为当前材料研究的一个热点。结合两者,本文采用柠檬酸盐溶胶-
凝胶法制备纳米级的钡铁氧体粉末。利用X衍射仪,扫描电镜,原子力显微镜,网络分析仪
等实验工具,对产物的晶体类型、粒径尺寸和电磁性能进行检测。并将其作为外掺组分分别
加入水性涂料和水泥浆体中,制成涂层及板材,使用射频场强分析仪,对铁氧体粉末的实际
吸波效果进行了初步的探索。
检测实验的结果表明,采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法可以制备纳米级的六角晶型铁氧体,
平均颗粒尺寸可达到100nm以下。介电常数和磁导率的结果分析表明,纳米效应可以提高
材料的电磁损耗,使钡铁氧体在低频段(100MHz~6GHz)具有电磁波吸收性能。平均粒径
为57.42nm的铁氧体粉末磁导率虚部可达到15,平均粒径87.00纳米的铁氧体粉末磁损耗角
正切值可达到1650。由此可建立起一套适宜的吸波铁氧体制备工艺。吸波性能的初步探索
结果证实,钡铁氧体吸波层能够吸收电磁辐射,最大的电磁衰减可达20dB左右。因此,纳
米六角晶型钡铁氧体具有作为民用吸波外掺剂的潜力。
关键词:电磁污染,铁氧体,纳米材料,柠檬酸盐溶胶-凝胶法,介电常数,磁导率