四氧化三鐵納米復(fù)合材料吸波性能研究.pdf

1、微波吸收材料在隱身、電磁兼容和微波器件等方面具有廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，對吸波材料的帶寬和效率提出了更高的要求。Fe3O4磁性材料具有較高的介電損耗，但是其鐵磁自然共振頻率在2GHz以下，在頻率為2-18GHz上的磁損耗低，限制了其在雷達(dá)波段的應(yīng)用。而Fe3O4納米結(jié)構(gòu)可以改變自然共振頻率，提高其吸波性能，因此研究Fe3O4納米復(fù)合材料的電磁響應(yīng)規(guī)律具有重要意義。
　　本文采用水熱法制備了不同形態(tài)的Fe2O3納米材料，

2、并用炭還原法獲得了Fe3O4納米材料。研究了Fe3O4納米顆粒、納米管和納米環(huán)的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率和吸波性能。水熱法控制Fe2O3納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素是反應(yīng)溫度、保溫時間和誘導(dǎo)腐蝕劑濃度。調(diào)節(jié)誘導(dǎo)腐蝕劑的濃度可以控制納米結(jié)構(gòu)。12小時以內(nèi)，保溫時間的影響較大。誘導(dǎo)腐蝕劑濃度為9.14×10-4mol/L時，隨著反應(yīng)時間的增加，反應(yīng)產(chǎn)物由納米棒轉(zhuǎn)化為納米管。誘導(dǎo)腐蝕劑濃度為2.74×10-3mol/L時，隨著保溫時間的增加，反應(yīng)產(chǎn)物由中空納米

3、球轉(zhuǎn)化為納米環(huán)。保溫時間大于12小時后，對形貌不再有影響。介電性能研究表明，在2-18GHz頻率范圍內(nèi)，三者的介電常數(shù)基本一致，但是介電損耗差別比較大。其中四氧化三鐵納米管的介電損耗最高，原因是一維納米管容易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致?lián)p耗最大。根據(jù)三種形態(tài)納米材料的介電損耗的色散規(guī)律，本文提出并確定了四氧化三鐵的介電響應(yīng)機(jī)理主要是電子松弛極化。這三種納米材料都在2-18GHz頻率內(nèi)存在鐵磁自然共振峰，相對于塊體Fe3O4三者的自然共振峰發(fā)生藍(lán)移，