La<,1-x>Sr<,x>MnO<,3>与纳米Fe、Ni粉复合材料微波吸收性能研究

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本文较系统地研究了A位掺Sr、纳米金属粉和La0.6Sr0.4MnO3/纳米金属粉复合体系的微波吸收特性。用溶胶-凝胶法制备了La1-xSrxMnO3纳米粉体,用物理共混法制得La0.6Sr0.4MnO3/纳米金属粉复合材料。对La0.6Sr0.4MnO3样品干凝胶的DSC-TGA和不同热处理温度下的FT-IR分析表明,纳米晶的形成过程分为剩余水分的蒸发、EDTA的分解、醋酸根离子和硝酸根离子的分解、钙钛矿晶型的形成四个阶段。XRD分析表明,La1-xSrxMnO3为单一钙钛矿结构。SEM分析表明La1-xSrxMnO3颗粒形状不规则,粒子尺寸约70nm,金属Fe粉和Ni粉成规则球状,平均粒径分别为40nm、20nm。用圆柱体法测量所有样品的室温电阻率,结果表明,样品电阻率均处于半导体范围内.用微波矢量网络分析仪测量了样品在2-18GHz范围内的复介电常数和复磁导率,并计算了损耗因子和微波反射率。结果表明,Sr含量x对La1-xSrxMnO3微波吸收性能的影响很大,当x=0.4、样品厚度为2.3mm时,10dB有效吸收带宽达到2.15GHz,最大吸收值为13.9dB;对纳米Ni粉,样品厚度为2.4mm时,10dB以上吸收带宽达到1.6GHz,最大吸收值为12dB:当纳米Fe粉样品厚度为2mm时,10dB以上吸收带宽达到1.9GHz,最大吸收值为12.8GHz;对La0.6Sr0.4MnO3/纳米Fe粉复合体系,当La0.6Sr0.4MnO3质量比为40%、样品厚度为1.8mm时,10dB以上吸收带宽达到5.7GHz,最大吸收值为23.4dB;当La0.6Sr0.4MnO3质量比为40%、厚度为1.8时,La0.6Sr0.4MnO3纳米Ni粉样品10dB以上吸收带宽达到3.9GHz,最大吸收峰为38.5dB。对材料的微波损耗机制分析表明,La1-xSrxMnO3微波损耗主要来自介电极化损耗和磁损耗的共同作用;纳米金属粉的微波损耗主要是磁损耗的作用。La0.6Sr0.4MnO3/纳米金属粉复合体系中介电损耗和磁损耗并存且有竞争,这可能是复合样品内部同时存在铁磁团簇和反铁磁团簇,铁磁团簇数量影响磁损耗,而反铁磁团簇数量影响介电损耗,它们对不同频率的响应导致了介电损耗和磁损耗的交替作用。
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