隔离器负载用六角晶系铁氧体微波吸收材料的研制

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本文采用溶胶—凝胶自燃烧法制备W型六角晶系铁氧体粉体,通过热分析、XRD、SEM、粒度分析、吸波性能测试等手段确定W型六角晶系铁氧体粉体的制备工艺、离子掺杂比例,铁氧体粉体与树脂复合比例;采用硬脂酸对铁氧体粉体表面进行改性,通过活化指数、红外光谱、热分析、润湿性测试、粘度测试等表征手段确定改性工艺,分析改性效果,研究改性机理;采用同轴法测试铁氧体电磁参数,研究铁氧体吸波性能及吸波机理,主要结论如下:(1)制备W型六角晶系铁氧体粉体较佳的煅烧条件为:以3℃/min的升温速率,在1250℃下保温2h。并以此煅烧条件制备BaZnxCo2-xFe16O27(x=0.0,0.6,1.0,1.4,2.0)吸波剂,与环氧树脂按质量比(铁氧体:树脂=2:1)的比例复合制备隔离器负载吸收材料。BaZn0.6Co1.4Fe16O27铁氧体粉体/环氧树脂为8:1(W%)的复合材料在X波段及以上(8~14GHz)具有较好的吸波效果,最高为3.85dB/mm。(2)用硬脂酸对铁氧体粉体进行疏水性表面改性,较佳的制备工艺为,添加1.5%的硬脂酸,在80℃下反应30min,所制得的铁氧体粉体具有明显的疏水亲油性,改性后铁氧体粉体的活化指为95.2%。硬脂酸通过化学吸附使得改性后的铁氧体粉体表面性质由亲水变为疏水,且在有机物中的粘度明显降低,这有助于改善铁氧体粉体与环氧树脂的相容性以及在其中的流动性,从而使得铁氧体粉体与环氧树脂混合均匀,提高复合材料的力学性能及热学性能。(3)W型六角晶系铁氧体在X波段(8~12GHz)具有较好的吸收性能,在d=2.8mm时,最小反射率为-48dB。其吸波机理主要以自然共振吸收引起的磁损耗为主,以固有电偶极子取向极化和界面极化引起的介电损耗为辅。
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