《 Sm-Cr-Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備及吸波性能的研究》范文

《Sm-Cr-Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備及吸波性能的研究》篇一Sm-Cr-Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備及吸波性能的研究摘要：本文研究了Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備工藝及其吸波性能。通過溶膠凝膠法與高溫固相反應(yīng)法相結(jié)合，成功制備了兩種材料，并對其結(jié)構(gòu)、電磁參數(shù)及吸波性能進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究結(jié)果表明，共摻雜可以有效改善材料的吸波性能，為新型吸波材料的研發(fā)提供了理論依據(jù)。一、引言隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，電磁波污染問題日益嚴(yán)重，吸波材料的研究顯得尤為重要。鐵氧體材料因其良好的電磁性能和較低的成本，在吸波材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究旨在通過共摻雜的方法，改善BaFe12O19基材料的電磁性能，提高其吸波性能。二、實(shí)驗(yàn)部分（一）材料制備1.Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19的制備采用溶膠凝膠法與高溫固相反應(yīng)法相結(jié)合，將Sm、Cr、Al元素引入Ba0.2Sr0.8Fe12O19體系中。首先，按照一定比例混合原料，通過溶膠凝膠過程得到前驅(qū)體，再經(jīng)高溫固相反應(yīng)，獲得目標(biāo)產(chǎn)物。2.Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備同樣采用溶膠凝膠法與高溫固相反應(yīng)法，將Ni、Ru元素引入BaFe12O19體系中。通過控制摻雜比例和反應(yīng)條件，得到目標(biāo)產(chǎn)物。（二）材料表征及性能測試?yán)肵射線衍射（XRD）分析材料的晶體結(jié)構(gòu)，利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察材料的微觀形貌。通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試材料的電磁參數(shù)，包括復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率。最后，通過同軸傳輸線法測試材料的吸波性能。三、結(jié)果與討論（一）材料結(jié)構(gòu)與形貌分析XRD結(jié)果表明，Sm-Cr/Al共摻雜和Ni-Ru共摻雜均未改變BaFe12O19基材料的晶體結(jié)構(gòu)，但摻雜元素的引入導(dǎo)致晶格常數(shù)發(fā)生變化。SEM結(jié)果顯示，共摻雜后材料顆粒大小均勻，形貌規(guī)整。（二）電磁參數(shù)分析復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率是衡量材料電磁性能的重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Sm-Cr/Al共摻雜和Ni-Ru共摻雜均能有效提高材料的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率。其中，Sm-Cr/Al共摻雜對復(fù)介電常數(shù)的提升更為顯著，而Ni-Ru共摻雜對復(fù)磁導(dǎo)率的提升更為明顯。（三）吸波性能分析根據(jù)同軸傳輸線法測試結(jié)果，Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19均表現(xiàn)出良好的吸波性能。其中，Sm-Cr/Al共摻雜材料在特定頻率下具有較高的反射損耗值，而Ni-Ru共摻雜材料在較寬的頻率范圍內(nèi)具有較好的吸波性能。共摻雜后的材料在電磁波吸收、衰減及轉(zhuǎn)化方面具有顯著優(yōu)勢。四、結(jié)論本研究通過溶膠凝膠法與高溫固相反應(yīng)法成功制備了Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19兩種材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共摻雜可以有效改善材料的電磁性能和吸波性能。其中，Sm-Cr/Al共摻雜在特定頻率下具有較高的反射損耗值，而Ni-Ru共摻雜在較寬的頻率范圍內(nèi)具有較好的吸波性能。因此，這兩種共摻雜材料在電磁波吸收、衰減及轉(zhuǎn)化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究為新型吸波材料的研發(fā)提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持。五、展望未來研究可進(jìn)一步探討不同元素共摻雜對BaFe12O19基材料電磁性能及吸波性能的影響，以尋找具有更高性能的新型吸波材料。同時(shí)，研究還可以從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，探討這些材料在電磁波防護(hù)、電磁干擾抑制等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力及實(shí)際效果。此外，深入研究材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系，對于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要意義?！禨m-Cr-Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備及吸波性能的研究》篇二摘要：本文研究了Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19的制備工藝及其吸波性能。通過高溫固相反應(yīng)法成功制備了兩種摻雜樣品，并對其晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌及電磁參數(shù)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)脑負(fù)诫s可以有效提高樣品的吸波性能。本文詳細(xì)介紹了樣品的制備過程、性能測試及結(jié)果分析，為進(jìn)一步開發(fā)高性能吸波材料提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一、引言隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電磁波污染問題日益嚴(yán)重，吸波材料的研究成為材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。鐵氧體作為一種典型的吸波材料，其吸波性能可通過元素?fù)诫s等方法進(jìn)行調(diào)控。本文選取Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及Ni-Ru共摻雜BaFe12O19兩種體系，通過高溫固相反應(yīng)法制備樣品，并對其吸波性能進(jìn)行深入研究。二、實(shí)驗(yàn)部分1.材料與試劑實(shí)驗(yàn)所用原料包括BaCO3、SrCO3、Fe2O3、Sm2O3、Cr2O3、Al2O3、NiO和RuO2等。所有試劑均為分析純，使用前未進(jìn)行進(jìn)一步處理。2.樣品制備采用高溫固相反應(yīng)法，按照一定比例混合原料，在高溫爐中加熱至一定溫度，保溫一段時(shí)間后自然冷卻，得到兩種共摻雜的鐵氧體樣品。3.性能測試?yán)肵射線衍射儀（XRD）分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)；采用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察樣品的微觀形貌；利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試樣品的電磁參數(shù)。三、結(jié)果與討論1.晶體結(jié)構(gòu)分析XRD結(jié)果表明，兩種共摻雜樣品均形成了典型的鐵氧體結(jié)構(gòu)，未見明顯雜質(zhì)峰。Sm-Cr/Al共摻雜樣品中，Ba0.2Sr0.8Fe12O19的晶格發(fā)生了微小變化，這可能是由于Sm3+、Cr3+和Al3+的離子半徑與Fe3+不同所導(dǎo)致的。Ni-Ru共摻雜BaFe12O19樣品同樣發(fā)生了類似的晶格變化。2.微觀形貌分析SEM圖像顯示，兩種共摻雜樣品均具有均勻的顆粒分布和較好的分散性。Sm-Cr/Al共摻雜樣品顆粒尺寸略大于Ni-Ru共摻雜樣品。3.電磁參數(shù)分析通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試得到的電磁參數(shù)表明，兩種共摻雜樣品的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率均表現(xiàn)出良好的頻譜響應(yīng)特性。適當(dāng)?shù)脑負(fù)诫s可以有效提高樣品的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率，從而提高其吸波性能。四、吸波性能研究根據(jù)傳輸線理論，計(jì)算了兩種共摻雜樣品的反射損耗（RL）。結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)脑負(fù)诫s可以顯著提高樣品的吸波性能。Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19在特定頻率下表現(xiàn)出較好的吸波效果，而Ni-Ru共摻雜BaFe12O19在較寬頻段內(nèi)具有較好的吸波性能。通過調(diào)整元素?fù)诫s比例和制備工藝，有望進(jìn)一步提高樣品的吸波性能。五、結(jié)論本文通過高溫固相反應(yīng)法成功制備了Sm-Cr/Al共摻雜Ba0.2Sr0.8Fe12O19及N