纳米级尖晶石型铁氧体制备进展

尖晶石型铁氧体具有优异的磁性能在工程技术，催化领域都有广泛的应用，特别在吸波材料中可以作为一种重要的吸波剂，具有价格低廉，吸波性能好的特点，综述了近年来在尖晶石型铁氧体的合成与制备领域的一些最新进展，包括高能机械研磨法，化学共沉淀法，溶胶-凝胶法，水热合成法，金属有机物热分解法与先驱体热分解法，溶液蒸发分解法，自蔓延高温合成法，冲击波合成法等，并对各种合成方法进行简要的评价。     

纳米六角晶型吸波铁氧体的制备与性能研究

电磁辐射污染是当代社会中一个日渐增长的环境问题.它主要集中在微波波段.通常克服电磁污染的方法有屏蔽和吸收.铁氧体是一种较为常用的微波吸收材料.为了获得高性能的微波吸收材料,采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法来制备掺杂有金属离子的纳米六角晶型铁氧体.铁氧体的晶型通过X衍射得到证实,晶粒尺寸则通过原子力显微镜验证.最后测试了该铁氧体的吸波能力.微波场中强度的分贝损耗在10～25dB.它能够有效地吸收环境中的电磁波.     

纳米锌铁氧体的制备与微波吸收性能研究

采用硝酸铁、硝酸锌、柠檬酸制备前驱体,在不同加热温度与速率下制备锌铁氧体.用X射线衍射、原子力显微镜及网络分析仪研究了产物的结构组成、颗粒形貌及复介电常数与磁导率.研究表明:以60℃/h加热速率缓慢升温至650,保温1h得到结晶度良好的尖晶石型锌铁氧体ZnFe2O4,平均粒径为23nm.快速升温不利于形成尖晶石相.采用聚合物乳液作基材制备锌铁氧体涂层,在5～12GHZ频率(C、X波段)内,微波反射损失大于10dB,具有良好的吸波性能.     

尖晶石型铁氧体薄膜的化学镀技术及其应用

介绍了最新的铁体磁性薄膜的化学镀技术，沉积机理及其应用 。     

天然尖晶石型铁氧体(铁砂)基复合吸波涂料特性研究

天然尖晶石型铁氧体（铁砂）与聚氨脂粘结剂制成的吸波涂料在7～12GHz频段有两个吸收峰，涂层厚度1．25mm时，吸收量5．2～8．5dB，在基础吸波材料(铁砂)中添加尖晶石型铁氧体、顺磁性稀土材料和六角铁氧体制成复合吸波涂料，使其吸收量达18～25aB，匹配厚度1．1～1．2mm，两吸收峰间距＞4．4GHz，它加工简单，价格低廉。     

M型钡铁氧体制备及吸波特性研究

为进一步研究M型铁氧体的吸波性能,以硝酸铁、硝酸钡为原料,采用溶胶凝胶自蔓延法,制备了M型钡铁氧体纳米粉.借助XRD、TG-DTA、SEM、矢量网络分析仪对铁氧体材料的晶体结构、凝胶热分解过程、表面形貌及微波吸收特性进行了研究,同时根据传输线原理,通过理论计算预测了材料的最佳匹配厚度.研究表明:所制得的铁氧体为晶相单一的M型钡铁氧体,频率在6～18GHz,预测最佳匹配厚度为0.35cm,最小反射损耗达-13.5dB,反射损耗小于-10dB的带宽为0.7GHz,说明M型钡铁氧体具有电磁波吸收效应.     

超声场下导电聚苯胺/纳米铁氧体吸波涂层的制备及其吸波性能

导电聚苯胺/纳米铁氧体复合吸波材料具有吸波能力强,质量轻等特点.采用乳液聚合法以苯胺为单体、十二烷基苯磺酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂,在超声场下制备导电聚苯胺粉体;将其与纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O45及纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4一起用原位合成法制备了复合吸波涂层.结果表明:制备的吸波涂层在17.9,15.9,22.3 GHz时分别具有最大反射损耗-10.0,-15.9,-39.9 dB,2种复合涂层拓展了波段,提高了对电磁渡的吸收效果.     

尖晶石型(Zn1-δFeδ)[CoδFe2-δ]O4铁氧体纳米粒子的制备与磁性研究

采用分析纯CoCl2·6H2O、ZnCl2·6H2O、FeCl3·6H2O和NaOH为主要原料,控制反应物摩尔比,利用低温固相反应法制备了尖晶石型CoFe2O4、ZnFe2O4和Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子.采用X射线衍射、透射电子显微镜对样品的结构、形貌进行表征.在室温下采用振动样品磁强计对其磁性能进行了测定.结果表明:反尖晶石型CoFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为64.28A·m2/kg,呈亚铁磁性;正尖晶石型ZnFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为7.27A·m2/kg,表现出与块体的反铁磁性不同的超顺磁性;而Zn2+替代反尖晶石型CoFe2O4中的一部分磁性离子Co2+形成的复合铁氧体Co0.5Zn0.5Fe2O4的饱和磁化强度为35.06A·m2/kg,呈亚铁磁性.最后,对3种铁氧体的磁性来源进行了探究.     

原位聚合法制备铁氧体/聚苯胺吸波复合材料的研究进展

电磁污染已成为继空气污染、水污染和噪声污染之后的第四大污染, 吸波材料因其吸收和衰减特性, 可以作为解决电磁污染的有效手段。聚苯胺(PANI)作为一种电阻损耗型吸波材料, 可以满足吸波材料"厚度薄"、"质量轻"的发展理念, 但由于阻抗匹配度差, 吸波性能并不理想。铁氧体作为一类传统的磁损耗型吸波材料, 因其密度较高使其适用范围受到限制。高密度的铁氧体与低密度的聚苯胺复合制备的吸波材料, 不仅可以调整复合材料的密度, 而且还能改善复合材料的阻抗匹配, 提高铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波性能。本文首先探讨了聚苯胺以及铁氧体/聚苯胺复合材料的制备方法, 其次阐述了铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波机理。然后分别归纳了尖晶石型、磁铅石型、石榴石型铁氧体与聚苯胺制备的复合材料在吸波领域的研究进展。最后指出铁氧体/聚苯胺复合材料应趋向于电磁仿真和多元复合化的方向发展。     

尖晶石型铁氧体纤维的制备及磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料, 采用有机凝胶-热分解法制备了MeFe₂O₄(Me=Zn, Ni_0.5Zn_0.5, Ni_0.4Zn_0.4Cu_0.2)铁氧体纤维.通过FT-IR、XRD、TG-DSC、SEM和VSM等测试技术对纤维前驱体凝胶的结构、热分解过程及热处理产物的物相、形貌以及纤维的磁性能等进行了表征.结果表明, 在凝胶形成过程中, 金属离子单齿或双齿螯合配位于柠檬酸根阴离子, 形成线型分子结构, 使凝胶有较好的可纺性. 所制得的纤维具有较大的长径比, 纤维直径在0.5～20.0μm之间.这些纤维在室温下都具有软磁特性, 化学组成、晶粒大小及形貌对纤维的磁性能有着显著影响.ZnFe₂O₄、Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄和Ni_0.4Zn_0.4Cu_0.2Fe₂O₄纤维的饱和磁化强度分别为2.6、12.7和40.0A·m²·kg^-1, 相应的矫顽力分别为4.77、5.82和4.04kA·m^-1.     

LiZn铁氧体的制备和吸波性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Li0.35Zn0.3Fe2.35O4粉体,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了样品在2～18GHz频率范围的复介电常数εr(εr=ε′-jε″)和复磁导率μr(μr=μ′-jμ″).采用传输线理论公式,对材料的吸波性能进行了模拟.结果表明,随着匹配厚度d的增加,吸波性能增强.当d=4mm时,材料的吸波曲线出现双吸收峰;d=5mm时,材料的吸收峰值位于4.4GHz,反射率为-19.96dB,-10dB吸收带为2.8～9.0GHz,带宽为6.2GHz.吸波材料在低频区有良好的吸波性能.     

CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料的制备及微波吸收性能

通过原位共沉淀法即Co²⁺、Fe²⁺均匀共沉淀在氧化石墨表面的同时氧化石墨被原位热还原, 制备出CoFe₂O₄-石墨烯(CFO-GN)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、结构、元素成分及微波吸收性能进行了表征和分析。结果表明: 钴铁氧体(CoFe₂O₄)纳米粒子均匀分散在石墨烯层间及表面, CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料同时具有介电损耗和磁损耗, 表现出良好的微波吸收性能。CoFe₂O₄质量分数分别为88.62%和74.53%的CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料, 当厚度为2 mm时反射损耗分别可达-11.0 dB和-12.4 dB, 反射损耗在-8 dB以下的频宽约为2.0 GHz和4.3 GHz。其中石墨烯含量相对较高的复合材料介电损耗较强, 反射损耗强度较大, 吸收频带较宽, 具有更好的微波吸收性能。     

Ni_(1-x)Co_xFe_2O_4铁氧体纳米粉末的磁性能和微波吸收特性

利用柠檬酸溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成了Ni1-xCoxFe2O4(x=0,0.1,0.3,0.5)铁氧体纳米粉末。利用XRD、VSM和矢量网络分析仪测定了粉末样品的晶体结构、磁性能和电磁参数。定性分析了样品的饱和磁化强度、矫顽力、复磁导率和复介电常数随频率和Co含量的变化关系。结果表明,自蔓延的所有粉末样品经过600℃,2h高温退火后均为尖晶石相纳米晶颗粒。随着Co替代量x的增加,样品的自然共振频率先增大后减小,并对微波吸收特性有一定的改善。     

Ni-P化学镀制备钡铁氧体基红外-微波一体化隐身材料

为使钡铁氧体粉末具有红外隐身性能,采用化学镀工艺在钡铁氧体表面镀Ni-P合金,系统研究了化学镀制备工艺对钡铁氧体复合粒子红外发射率的影响.得出了镀Ni-P合金的最佳工艺条件为:硫酸镍30g/L,次亚磷酸钠20g/L,柠檬酸钠70g/L,硫酸铵50g/L,反应温度85℃,pH值为10.0.借助于XRD、SEM等分析测试手段对样品的晶体结构、粒径及表面形貌进行了表征,利用FT-IR的漫反射系统以及矢量网络分析仪对材料的红外发射率和微波吸收性能进行了测试,结果表明:钡铁氧体表面包覆了完整的Ni-P合金镀层;钡铁氧体复合粒子在8～14μm的红外发射率最低降至0.5910,在2～18GHz频段内最大反射率为-24.3dB,大于-10dB的吸收频带宽约2.8GHz,具有良好的红外和微波隐身性能;钡铁氧体复合粒子有望实现红外-微波一体化隐身.     

包覆钡铁氧体的多孔玻璃微珠吸波材料制备与性能

以硝酸钡、硝酸铁、柠檬酸及多孔玻璃微珠制备前驱体，在60℃／h升温速率下加热至850℃，保温2h．研究了产物的结构组成、表面形貌、复介电常数与磁导率．实验表明，多孔空心玻璃微珠表面形成厚度〈1μm六角磁铅型钡铁氧体BaFe12O19包覆层．包覆钡铁氧体的多孔玻璃微珠吸波粉体吸波性能良好．采用聚合物乳液与复合粉体制备了1．8mm厚的涂层．在5-18GHz内，涂层的微波反射损失〉-8dB．在6GHz处最大为-15dB．     

用精铁矿粉制备BaZnCoTi-W型微波吸收铁氧体材料

利用称重、磁性探测和XRD图谱相结合的方式,分析了精铁矿粉的氧化相变过程,发现在750℃时,精铁矿粉被氧化生成α-Fe2O3;采用氧化工艺,直接用精铁矿粉和BaCO3一次烧结制备W型钡铁氧体BaZn1-aMnaCo1+0.5xTi0.5xFe16-XO27,分别研究了Co2+Ti 4+含量(x值)和涂层厚度对磁性能的影响,结果表明:当厚度为2.1mm及x=1.25时,样品在x全波段内(8～12GHZ)吸收衰减大于10dB,吸收峰达到31dB。     

尖晶石型纳米晶钴锌铁氧体的制备及其电磁和微波吸收性能

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了尖晶石型纳米晶CoxZn1-xFe2O4（x=0．2、0．5和0．8）．采用X射线、透射电镜、傅里叶红外光谱（FT-IR）和波导法对产物进行了表征．结果表明,纳米晶CoxZn1-xFe2O4的红外吸收峰、晶格常数和电磁性能依赖于Co^2＋含量．当CoxZn1-xFe2O4的x分别为0．2、0．5和0．8时,FT-IR显示铁-氧离子（Fe-O）键的特征吸收峰分别为561cm^-1、579cm^-1和584cm^-1．通过X射线衍射数据的计算得出,晶粒平均粒径分别为30．9nm、28．5nm和34．5nm;随着Co^2＋含量的增加,纳米晶CoxZn1-xFe2O4的晶格常数从0．8474nm减小到0．8409nm．在测试频率范围内,纳米晶CoxZn1-xFe2O4的介电损耗、磁损耗和反射率明显增大．     

微波铁氧体材料及其应用

总结和评述了近年来国际国内微波铁氧体材料及其应用研究发展动态.特别是随着材料制备技术与电子通信技术的集成化、高频与宽频化以及MMIC集成电路工艺的快速发展,作为现代通信与军事系统中的关键元器件,新结构体系的微波铁氧体材料在米波一毫米波段领域的应用也得到不断的更新.设计与制备出可用于各频带的超小型化、高性能和超宽带高性能器件的新结构新体系铁氧体材料是微波铁氧体材料的开发研究方向.