磁性Fe、Co、Ni纳米粒子的吸波性能研究

吸波论文水吸波填料吸波填料指那些能够通过与电场相互作用、介质极化弛豫损耗、共振和磁滞损耗等方式吸收或衰减电磁波的材料。

常用的吸波填料有金属类、铁氧体、金属镀层类、碳系材料等。

1.1 金属类金属微粉吸波材料主要包括磁性Fe,Co,Ni及其合金粉等,其损耗机制主要为铁磁共振吸收和涡流损耗。

金属微粉不仅具有良好的电磁参数,而且可通过调节粒度来调节电磁参数。

但是,金属粒子存在趋肤效应,对其粒径有限制,目前发展方向是开发纳米量级金属超细粉和长径比大的针状金属晶须(纤维)。

Tong 等2将磁性金属纳米粒子Ni 加入到铁氧体中,起到了桥梁作用,促进电磁耦合和减小退磁炭基铁粉(Carbonyl iron,CD)是由栽基铁(Fe(CO),,Feg-(CO),Fe,(CO)12)分解得到的铁粉,具有良好的温度稳定性,微波频段磁导率较高,并且可以通过调节微粉粒度来控制电磁参数,这一点有利于进行阻抗匹配和展宽吸收频带，在多层吸波材料中常用作匹配层的吸波填料。

因碳基铁粉密度大,制约了其应用领域,其应用趋势主要是制备合金,与其他类型的吸波剂一起配合使用,制备撰基铁纤维这3个方面。

Jia等[4在3基铁粉表面$Ni,然后制备环氧树脂基吸波材料,研究发现在相同涂层厚度和粒子含量的情况下,镀Ni戾基铁粉对X频段(8～12 GHz)的电磁波吸收比纯撰基铁粉强,且其吸收峰移向高顿段。

Li等5将有缺陷的碳纳米管和撰基铁粉复合制备丙烯酸基吸波材料。

研究发现,由于两种粒子间的相互作用和良好的电磁匹配,材料厚度相同时,其相对于只添加撰基铁粉和碳纳米管的材料,在2～18GHz频段出现2个小于一20 dB的吸收峰,在降低材料密度的同时提高了材料的吸波能力。

Yu等将)基铁纤维加入到聚合物发泡材料中,利用炭基铁纤维尺寸效应和各向异性,使材料在8～18 GHz、26~40 GHz、75~110 GHz 有好的吸收性能。

1.2 铁氧体铁氧体(Ferrite)是铁和其他一种或多种金属元素形成的复合化合物,包括镍锌铁氧体、锰锌铁氧体和顿系铁氧体等。

Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料的吸波性能研究的开题报告题目：Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料的吸波性能研究背景：随着电子、通信、航空等领域的发展，对于电磁波的控制、利用和减弱的需求越来越大。

其中，吸波材料具有广泛的应用前景。

目前，全球吸波材料市场规模已经达到亿美元以上的规模，尤其是在电子通信领域，具有非常广泛的应用前景。

Fe-Ni合金W型铁氧体具有宽带、低损耗的特性，是目前研究中比较受关注的吸波材料。

但是Fe-Ni合金W型铁氧体的吸波性能受到温度、频率等多种因素的影响。

因此，需要通过控制其微观结构，来提高其吸波性能。

在过去的研究中，人们使用微米级的Fe-Ni合金W型铁氧体制备吸波材料，但是由于微米材料的颗粒粗糙度较高，因此吸波性能有限。

而今，纳米技术的发展为Fe-Ni合金W型铁氧体的制备提供了新的思路。

通过制备Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料，可以控制复合材料的微观结构，以提高其吸波性能。

研究内容：本研究旨在制备Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料，并对其吸波性能进行研究。

具体研究内容如下：1.通过水热法、共沉淀法等方法制备Fe-Ni合金W型铁氧体纳米材料，并探究不同制备方法的对复合材料性能的影响。

2.利用SEM、TEM等手段对制备的Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料进行形态和微观结构表征。

3.分别测试不同频率下、不同厚度下、不同温度下的Fe-Ni合金W 型铁氧体纳米复合材料的吸波性能，并进行对比分析。

计划与方法：1.使用水热法、共沉淀法等方法制备Fe-Ni合金W型铁氧体纳米材料，并探究不同制备方法的对复合材料性能的影响。

2.利用SEM、TEM等手段对制备的Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料进行形态和微观结构表征。

3.使用矢量网络分析仪对不同频率下、不同厚度下、不同温度下的Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料的吸波性能进行测试，并分析吸波性能的影响因素。

4.根据实验结果和分析，优化Fe-Ni合金W型铁氧体纳米复合材料的制备方法，以提高其吸波性能。

收稿日期:2008-01-14;修回日期:2008-02-25基金项目国家自然科学基金(533);高等学校博士学科点专项科研基金(556);广东省自然科学基金(6,36)资助作者简介吴子秋,年出生,硕士,主要从事纳米材料电磁波吸收方面的研究。

_z q @63纳米晶Fe -N i 和Fe -Co 粉的微波磁性能吴子秋 张海燕 曾国勋 陈易明(广东工业大学材料与能源学院,广州　510006)文　摘　先利用溶胶凝胶自蔓延法制备铁镍和铁钴氧化物前驱体,通过对前驱体在氢气中进行热处理,制备得到还原Fe 25Ni 75、Fe 50N i 50和Fe 50Co 50合金粉。

通过SE M 、XRD 分别对合金粉进行了形貌和结构表征,测量了合金粉的静磁性能以及0.5～6GHz 的磁导率,并通过传输线理论计算了合金粉的微波吸收系数。

结果表明:氢气还原后的Fe 25N i 75、Fe 50N i 50和Fe 50Co 50分别为单一Ni 3Fe 相、Fe N i 相和FeCo 相,晶粒大小分别为53、66、36nm,合金粉具有较高的比饱和磁化强度和磁导率,Fe 50N i 50合金粉在2.5～6G Hz 吸收系数低于-10dB ,具有优异的微波中低频段吸收性能。

关键词　磁导率,纳米晶金属粒子,微波频率M icr owave Magnetic Pr operties of Nanocrystalline Fe -N i and Fe -Co PowdersW u Ziqiu Zhang Haiyan Zeng Guoxun Chen Yi m ing(Facu lty of Ma terial and Energ y,Guangdong Univ e rsity of Technol ogy,Guangzhou 510006)Abstra ct Fe,N i oxide and Fe,Co oxide precursors we r e firstly prepa r ed by s ol 2gel auto 2combustion me thod.Reduced Fe 25N i 75,Fe 50N i 50and Fe 50Co 50all oy powde rs were obtained by annealing in the H 2.The mor phol ogy and m icr ostr uc tur e of these powderswere characterized by m eans of SE M and XRD .The static magne tic pr opertie s and the comp lex per meability spec tra of the se powders in the range 0.5～6G Hz were m ea sur ed .And the m icr owave reflectivi 2ty was calcula ted according t o trans m ission 2line theory .The r esults show that,these Fe 25N i 75,Fe 50N i 50and Fe 50Co 50powders are single N i 3Fe phase,Fe N i phase and FeCo pha se r e s pective ly,the crysta lline sizes are about 53,66,36nm ,the powders have high s pec ific saturati on magnetizati on and per meability,and the r eflectivity of Fe 50N i 50powder is unde r -10dB in the range of 1.5～6G Hz,Fe 50N i 50has excellent absorbing pr operty in low m icr owave frequency .Key wor ds Per m eability,Nanocrystalline m eta l partic les,Mic r owave frequency 1　引言超细纳米晶合金粉末与传统铸造或者冶金生产的粗晶体材料相比,具有独特的电磁性能。

新型纳米吸波材料研究现状与进展新型纳米吸波材料研究现状与进展前言：随着现代无线电技术和雷达探测技术的迅猛发展，飞行器探测系统的搜索和跟踪目标能力获得了很大提高，传统作战武器系统受到的威胁越来越严重，隐身技术作为提高武器系统生存、突防及纵深打击能力的有效手段，已经成为各军事强国角逐军事高新技术的热点之一[1，2]。

吸波材料是实现武器装备隐身的重要手段，其开发和应用是隐身技术发展的重要内容。

近年来，国内外诸多学者在研究并改进传统的吸波材料的同时，对新型吸波材料进行了一些有益的探索，吸波材料的超细化成为目前国内外研究重点之一。

纳米材料就是指材料的组份特征在纳米量级（1nm～100nm）的材料，纳米晶粒和由此产生的高浓度晶界就是它的两个关键特征[3]。

纳米材料的独有结构并使其具备量子尺寸效应、表面与界面效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等，在光、电、磁等物理性质方面出现量变，不仅磁损耗减小，且兼有吸波、透波、偏振等多种功能。

因此，纳米吸波材料在具备较好吸波性能的同时，兼具了宽频拎、兼容性不好、质量重、厚度厚等特点，就是一种极具发展前途的隐形材料，美、俄、法、德、日等国都把纳米材料做为新一代吸波材料予以研究和积极探索[4]。

美国研制的一种“逊于黑粉”纳米吸波材料对雷达波的吸收率大于99%，该方面的研究正向全面覆盖厘米波、毫米波、红外、红外线频段的纳米复合材料拓展[5]。

法国研制的一种宽频吸波涂层由粘结剂和纳米级微屑充填材料形成，纳米级微屑由轻薄并无定型磁性薄层（薄3nm）及绝缘层（薄5nm）拼接而变成，绝缘层可以就是碳或无机材料。

这种多层薄膜交错的夹层结构材料具备较好的微波磁导率，在0.1～10ghz宽频拎内磁导率的实部和虚部均大于6；与粘结剂无机变成的吸波涂层在50mhz～50ghz频率范围整体表现出来较好的吸波性能[6]。

1纳米材料的吸波机理纳米吸波材料对电磁波，特别就是高频电磁波具备优良的吸波性能，但其喷涂机理相当繁杂，国内外尚没统一的观点，通常都从普通纳米材料本身的性质启程，明确提出若干可能将的吸波机理。