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1、碩士學(xué)位論文摻雜鋇鐵氧體陶瓷的制備與微波吸收特性研究PREPARATIONANDMICROWAVEABSORPTIONPROPERTIESOFDOPEDBARIUMFERRITECERAMICS賀三哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):O482.5學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書分類號(hào):537密級(jí):公開(kāi)理學(xué)碩士學(xué)位論文摻雜鋇鐵氧體陶瓷的制備與微波吸收特性研究碩士研究生:賀三導(dǎo)師:周忠祥教授申請(qǐng)學(xué)位:理學(xué)碩士學(xué)科:物理學(xué)所在單位:物理系答辯日期:2018年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O482.5U
2、.D.C:537DissertationfortheMasterDegreeinSciencePREPARATIONANDMICROWAVEABSORPTIONPROPERTIESOFDOPEDBARIUMFERRITECERAMICSCandidate:HeSanSupervisor:Prof.ZhouZhongxiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:PhysicsAffiliation:DepartmentofPhysicsDateofDefence:Jun
3、e,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要電子信息技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了電磁波在軍事與民用方面的應(yīng)用,與此同時(shí),也帶來(lái)了電磁污染危害人類的健康。因此,研究具有高損耗與寬帶寬的吸波材料很有意義。介電常數(shù)與磁導(dǎo)率等材料的內(nèi)在屬性對(duì)增大反射損耗以及拓寬帶寬起到非常重要的作用。BaFe12O19是一種多功能材料,具有良好的電磁特性,在微波頻段,由于材料的自然共振現(xiàn)象,可產(chǎn)生較大的磁損耗。因此,通過(guò)離子摻雜替代Fe3+可改變鋇鐵
4、氧體的微波吸收特性。Co/Ni是典型的磁性金屬,高價(jià)態(tài)Zr4+摻雜有助于產(chǎn)生雙共振峰,因此,Co2+-Zr4+與Ni2+-Zr4+摻雜有利于改善材料的吸波特性。本文首先利用固相燒結(jié)法制備陶瓷Ba(CoZr)xFe12–2xO19與Ba(NiZr)xFe12–2xO19,其中組分x=0.2,0.4,0.6,記作BMZFO-x(M=Co,Ni)陶瓷。并對(duì)BMZFO-x陶瓷相結(jié)構(gòu)及微觀形貌進(jìn)行表征,采用振動(dòng)樣品磁力計(jì)測(cè)量BMZFO-x陶瓷的磁性,Co2+-Zr4+與Ni2+-Zr4+離子摻雜使陶瓷樣品飽和磁化強(qiáng)度變大,矯頑力變小。本文選擇
5、石蠟與聚乙烯醇(PVA)兩種粘結(jié)劑制作吸波樣品,采用空氣線法測(cè)量BMZFO-x陶瓷的電磁參數(shù)。PVA混合BMZFO-x陶瓷樣品的磁導(dǎo)率虛部中可觀察到明顯的共振現(xiàn)象,共振峰的位置隨組分的摻雜而移動(dòng)。根據(jù)傳輸線理論計(jì)算陶瓷樣品的反射損耗,PVA混合BCZFO-x陶瓷的反射損耗可達(dá)到–28dB,而B(niǎo)NZFO-x陶瓷的反射損耗可達(dá)到–60dB,且具有較大的帶寬。離子摻雜對(duì)鋇鐵氧體的吸波特性影響較大。等價(jià)態(tài)離子組合明顯增強(qiáng)了鋇鐵氧體陶瓷的反射損耗,而高價(jià)態(tài)離子摻雜有助于調(diào)節(jié)損耗峰的位置及拓寬帶寬。因此,本文采用溶膠凝膠法制備高價(jià)態(tài)Ti4+摻雜
6、鋇鐵氧體陶瓷BaTixFe12-xO19(BFTO-x,x=0.2,0.4,0.6),并對(duì)其結(jié)構(gòu)、磁性及吸波特性展開(kāi)研究。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量BFTO-x陶瓷的電磁參數(shù),分析BFTO-x陶瓷的吸波特性。高價(jià)態(tài)Ti4+摻雜使磁導(dǎo)率虛部出現(xiàn)雙共振峰,并且雙共振峰隨組分摻雜的增多向低頻方向移動(dòng)。采用石蠟與PVA兩種粘結(jié)劑制作吸波樣品。PVA混合BFTO-x陶瓷的吸波樣品最大反射損耗為–44.9dB,隨著厚度的變化,損耗峰向低頻方向移動(dòng)。BFTO-0.6陶瓷樣品頻率隨厚度調(diào)節(jié)范圍覆蓋測(cè)量范圍的81%,實(shí)現(xiàn)了大范圍頻率調(diào)節(jié)作用。關(guān)鍵詞:鋇鐵
7、氧體;離子摻雜;磁性;電磁參數(shù);微波吸收-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTherapiddevelopmentofelectricinformationtechnologypushesapplicationsofelectromagneticwaveincivilandmilitaryfields,whileelectromagneticpollutionthatendangerhumanhealthhasbeenbroughtsimultaneously.Thus,developingmicrowaveabso
8、rptionmaterialsoflargereflectionlossandbroadbandwidthisbecomingmeaningful.Theinherentpropertiesofmicrowaveabsorbingma