近些年来,微波吸收材料在电磁环境以及军用隐身技术领域受到越来越多的关注。开发一种新型微波吸收材料,包括强吸收、厚度薄、带宽宽、质量轻,成为了目前迫切的要求。磁性金属Fe,Co及其合金由于优异的电磁性能在众多微波吸收剂中脱颖而出。本文以FeCo合金,CoFe2O4及其复合材料为研究对象,从合成工艺条件出发,得到了一系列性能优异的微波吸收材料。本文主要研究结论如下:(1)采用水热还原法,在不同保温时间以及Fe:Co摩尔比条件下,得到了晶粒尺寸1-2 μm的多面体状FeCo合金。首先,XRD结果表明,所有样品的特征衍射峰对应着体心立方FeCo合金的晶面(JCPDSNo.49-1658)。其次,EDS与EDS Mapping结果表明,Fe与Co元素的共存,并且与实验设计的组成一致。最后,微波吸收性能测试结果表明,所有样品在X波段和整个Ku波段均表现出出色的微波吸收性能。具体而言,保温时间为10 h的Fe4Co6在匹配厚度为1.4 mm时,最佳反射损耗为-48.64 dB,有效带宽为7.28 GHz,覆盖了 X波段和整个Ku波段。另一方面,Fe6Co4样品在匹配厚度为1.7 mm时的最佳反射损耗为-52.20 dB,有效吸收带宽为6 GHz,覆盖C波段,Ku波段和整个X波段。优异的微波吸收性能归因于高磁性能以及优异的阻抗匹配。(2)采用水热法,通过改变CoFe2O4与CoFe的不同配比,得到了(1-x)CoFe2O4/xCoFe复合材料。FESEM结果表明,由于强磁性相互作用,面心立方结构CoFe2O4粘附到多面体CoFe表面,形成复合材料。磁性能测试结果表明,复合材料之间存在偶极相互作用并且伴随着弱的交换耦合行为。除此之外,复合材料具有优异的微波吸收性能。首先,与CoFe2O4和CoFe相比,CoFe2O4/CoFe复合材料显示出增强的电磁波吸收能力,这归因于增强的自然共振效应和优化的阻抗匹配。其次,可以通过调节CoFe2O4:CoFe和Co:Fe的比例来优化吸收性能。具体来说,当匹配厚度为1.45 mm时,样品4CoFe2O4/6Co4Fe6的最佳反射损耗为-58.22 dB,有效吸收带宽(RL<-10 dB)为4.16 GHz,覆盖X波段和Ku波段。这实现了多频带的强有效吸收。(3)以葡萄糖为碳源,采用水热合成法,研究了不同比例下La掺杂C/CoLaxFe2-xO4复合材料的微波吸收性能。首先,XRD结果表明La掺杂没有改变CoFe2O4的晶体结构。第二,XPS结果表明La3+部分取代了 Fe3+。第三,BET测试结果表明,C/CoLa0.2Fe1.8O4的比表面积为19.50 m2g-1,高于CoLa0.2Fe1.8O4复比表面积14.71 m2g-l。最后,对材料的电磁参数测量及分析,发现C/CoLaxFe2-xO4复合材料具有优异的微波吸收性能。C/CoLa0.2Fe1.8O4在匹配厚度d=3.83 mm时,最佳反射损耗为-49.56 dB。此外,C/CoLa0.3Fe1.7O4表现出最优异的有效吸收带宽。当匹配厚度d=4.5 mm与d=5 mm时,有效吸收带宽都达到了 4 GHz,覆盖了 C波段与Ku波段,实现了多波段的有效吸收。性能增强归因于界面极化与偶极极化优化了阻抗匹配。(4)以石墨烯为碳源,采用溶剂热法,研究了不同比例下La掺杂N-rGo/CoLaxFe2-xO4复合材料的微波吸收性能。首先,XPS结果表明La3+部分取代了 Fe3+,并且氮成功掺杂进入了还原氧化石墨烯中。其次,微波吸收性能测试表明,N-rGo/CoLa0.2Fe1.8O4在匹配厚度d=4.4 mm时,最佳反射损耗为-58.46 dB,有效吸收带宽达到了3.52 GHz。此外,N-rGo/CoLa0.3Fe1.7O4在匹配厚度(d=2 mm时,有效吸收带宽达到3.84 GHz,覆盖了 X波段与Ku波段。性能增强归因于优化的阻抗匹配以及强衰减能力。因此,N-rGo/CoLaxFe2-xO4将在多频带范围内成为优异微波吸收剂的潜在候选者。图[46]表[12]参[126]