納米鐵氧體吸波材料

1、 納米鐵氧體吸波材料納米鐵氧體吸波材料納米鐵氧體吸波材料納米鐵氧體吸波材料納米鐵氧體吸波材料簡介1納米鐵氧體吸波材料制備2納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用3納米鐵氧體吸波材料發(fā)展趨勢4納米鐵氧體吸波材料簡介納米鐵氧體吸波材料簡介 吸波材料吸收或衰減入射的電磁波，并通過材料的介質(zhì)損耗使電磁波能量轉(zhuǎn)變成熱能或其它形式的能量而耗散掉。吸波材料一般由基體材料（黏結(jié)劑）與吸收介質(zhì)（吸收劑）復(fù)合而成。 鐵氧體是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣的吸波材料，屬于亞鐵磁性材料。在高頻下有較高的磁導(dǎo)率，且電阻率較大，電磁波容易進(jìn)入并快速衰減，被廣泛應(yīng)用在雷達(dá)吸波材料領(lǐng)域。按照微觀結(jié)構(gòu)不同，可以分為立方晶系尖晶石型、稀土石榴石型和六角晶系

2、磁鉛石型3 種主要系列，均可作為吸波材料。 不足之處是密度大，溫度適應(yīng)性差，頻帶窄。納米鐵氧體吸波材料簡介納米鐵氧體吸波材料簡介尖晶石鐵氧體尖晶石鐵氧體(Fe3O4)(Fe3O4)石榴石鐵氧體石榴石鐵氧體(Y3Fe5O12)(Y3Fe5O12)磁鉛石型鐵氧體磁鉛石型鐵氧體(BaFe12O19)(BaFe12O19)納米鐵氧體吸波材料簡介納米鐵氧體吸波材料簡介 納米吸波材料（由顆粒組元和界面組元組成）獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其自身具有量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和界面效應(yīng)等性質(zhì)。 相對于常規(guī)材料，納米材料的界面組元所占比例大、納米顆粒表面原子比例高，不飽和鍵和懸掛鍵多，大量懸掛鍵的存在是界面極化，吸收頻帶

3、展寬；納米材料量子尺寸效應(yīng)使電子能級分裂，分裂的能級間距正處于微波的能量范圍（10(2) 10(4) ），為納米材料創(chuàng)造了新的吸收通道；納米材料中的原子和電子在微波場的輻照下，運(yùn)動加劇，增加電磁能轉(zhuǎn)化為熱能的效率，從而提高對電磁波的吸收性能，并兼有透波、衰減和偏振等多種功能。納米材料具有優(yōu)異的吸波性能，兼?zhèn)淞藢掝l帶兼容性好、質(zhì)量輕、厚度薄等特點(diǎn)。（如：美國研制出“超黑粉”納米吸波材料，對雷達(dá)波吸收率達(dá)99%。） 納米鐵氧體吸波材料簡介納米鐵氧體吸波材料簡介 納米鐵氧體納米鐵氧體(Fe3O4)(Fe3O4) 鐵氧體的納米化，使其同時(shí)兼有納米材料和鐵氧體材料的吸波性能。納米鐵氧體是雙復(fù)介質(zhì)，既具有

4、一般介質(zhì)材料的歐姆損耗、極化損耗、離子和電子共振損耗，又有鐵氧體特有的疇壁共振損耗、磁矩自然共振損耗和粒子共振損耗。 單一鐵氧體制成的吸波材料，難以滿足吸收頻帶寬、質(zhì)量輕、厚度薄的要求，通常在鐵氧體微粉中加入一些添加劑組成復(fù)合吸收劑，可使電磁參數(shù)得到較好匹配。 如：鐵氧體納米復(fù)合材料多層膜在717GHz頻率段的峰值吸收為40dB，小于10dB的頻寬為2GHz。 復(fù)合鐵氧體納米吸波劑不僅吸波性能優(yōu)異，而且還兼有抑制紅外輻射等多種功能。納米鐵氧體吸波材料制備納米鐵氧體吸波材料制備 高能機(jī)械球磨法、機(jī)械粉碎法、火花爆炸法等。 用物理方法制備的樣品、產(chǎn)品純度低、顆粒分布不均勻 , 易被氧化 , 且很難

5、制備出 10nm 以下的納米微粒 , 所以在工業(yè)生產(chǎn)和試驗(yàn)中很少被采納。 化學(xué)共沉淀法溶膠溶膠-凝膠法凝膠法水熱合成法微乳液法溶膠溶膠-凝膠（凝膠（S0l-Gel）法（最常用）法（最常用） 日本科學(xué)家Sugimoto 等于上世紀(jì)90 年代發(fā)展起來的一種液相制備單分散金屬氧化物顆粒的新工藝。 將金屬有機(jī)或無機(jī)化合物經(jīng)溶液制得溶膠，溶膠在一定的條件下(如加熱)脫水時(shí)，具有流動性的溶膠逐漸變粘稠， 成為略顯彈性的固體凝膠，再將凝膠干燥，焙燒得到納米級產(chǎn)物。 用聚乙二醇（PEG）凝膠法制備了 Ba（Zn1xCox）Fe16O27復(fù)合氧化物納米材料。溶膠溶膠-凝膠（凝膠（S0l-Gel）法（最常用）法（

6、最常用） 原料金屬醇鹽成本較高； 有機(jī)溶劑對人體有一定的危害性； 整個(gè)溶膠一凝膠過程所需時(shí)間較長（常需要幾天或幾周）； 存在殘留小孔洞； 存在殘留的碳； 在干燥過程中會逸出氣體及有機(jī)物，并產(chǎn)生收縮。按產(chǎn)生溶膠一凝膠的機(jī)制分為： 傳統(tǒng)膠束型 無機(jī)聚合物型 絡(luò)合物型 溶膠一凝膠體系中組分的擴(kuò)散在納米范圍內(nèi)，易在溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行； 通過控制反應(yīng)條件和各組分的比率，可對材料的電磁參數(shù)進(jìn)行調(diào)整; 均勻度、純度高(均勻性可達(dá)分子或原子水平); 易實(shí)現(xiàn)均勻摻雜； 工藝簡單，不需要昂貴的設(shè)備等。 化學(xué)共沉淀法化學(xué)共沉淀法通過溶液中的各種化學(xué)反應(yīng)直接得到化學(xué)成分均一的納米粉體材料；容易制備粒度小而且分布均勻

7、的納米粉體材料 。 納米鐵氧體吸波材料制備納米鐵氧體吸波材料制備 微乳液是由油、水、表面活性劑有時(shí)存在助表面活性劑組成的透明、各向同性、低黏度的熱力學(xué)穩(wěn)定體系。其中不溶于水的非極性物質(zhì)作為分散介質(zhì) , 反應(yīng)物水溶液為分散相 , 表面活性劑為乳化劑 , 形成油包水型 或水包油微乳液。 在密閉高壓釜內(nèi)的高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境中 , 采用水作為反應(yīng)介質(zhì) , 使通常難溶或不溶的前驅(qū)體溶解 , 從而使其反應(yīng)結(jié)晶。 水解法、多元醇還原法、前驅(qū)體熱分解法、溶劑熱法。近幾年來溶膠一凝膠法與自蔓延高溫合成法相結(jié)合的自蔓延溶膠一凝膠法是發(fā)展起來的一種新的制備納米復(fù)合粉末方法，該法充分利用了自蔓延一次合成和溶膠一凝膠法

8、的優(yōu)勢，制備的粉末不需要再進(jìn)行高溫?zé)崽幚怼＜{米鐵氧體吸波材料應(yīng)用納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用飛行器用隱身材料 TR-1高空偵察機(jī)采用鐵氧體吸波涂層（六角晶系鐵氧體納米晶），但氧化鐵只是用于250以下，而飛行器在飛行時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生高溫，因此西方國家研制除了鋰鎘鐵氧體、鎳鎘鐵氧體等新型鐵氧體材料。 ASM-3空對艦導(dǎo)彈上應(yīng)用含鐵氧體的玻璃鋼材料，其隱身性能大為提高。 同樣，在地面坦克裝甲車輛、海上艦船、水雷等方面也有應(yīng)用。TR-1高空偵察機(jī)ASM-3空對艦導(dǎo)彈納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用微波暗室（吸波室） 微波暗室采用吸波材料和金屬屏蔽體組建，制造一個(gè)封閉的純凈的電磁環(huán)境以排除外界電磁

9、干擾。在暗室內(nèi)做天線、雷達(dá)等無線通訊產(chǎn)品和電子產(chǎn)品測試可以免受雜波干擾，提高被測設(shè)備的測試精度和效率。 在測試電子產(chǎn)品電磁兼容性時(shí)，由于頻率過低會采用鐵氧體吸波材料。納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用抗電磁輻射 目前，市場上的防護(hù)服、防護(hù)屏等是通過反射入射波達(dá)到防護(hù)的目的，這樣會造成二次反射電磁污染。 若利用納米鐵氧體吸波材料涂層制作防護(hù)裝置，則可減少二次電磁污染及減輕電磁輻射對人體造成的危害。具有吸波性能且不產(chǎn)生二次反射的防裝置的研究尚處于起步階段。電磁輻射防護(hù)服電磁輻射防護(hù)屏納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用納米鐵氧體吸波材料應(yīng)用微波通訊防電磁污染防電磁干擾高速CPU及高速信號線納米鐵氧體吸

10、波材料發(fā)展趨勢納米鐵氧體吸波材料發(fā)展趨勢 復(fù)合化：復(fù)合化： 納米鐵氧體吸波材料與其它納米或微米吸波材料復(fù)合, 制成納米復(fù)合鐵氧體吸波材料, 發(fā)揮各自的優(yōu)勢, 則能拓寬吸收頻帶、提高吸波性能, 從而滿足實(shí)際應(yīng)用上對吸波材料“薄、輕、寬、強(qiáng)”的要求。如鐵磁性Mn一Zn，Ni一Zn鐵氧體。復(fù)合化能夠極大地提高吸波性能?？刹捎糜袡C(jī)一無機(jī)納米復(fù)合技術(shù)，能夠很方便地調(diào)節(jié)復(fù)合物的電磁參數(shù)以達(dá)到阻抗匹配的要求，且可以大大減輕質(zhì)量，有望成為今后吸波材料研究與發(fā)展的重點(diǎn)方向。 寬頻化：寬頻化： 目前的反雷達(dá)探測隱身技術(shù)主要是針對厘米雷達(dá)波，覆蓋的頻率有限。要求材料具備寬頻帶特性，即用同一材料對抗多波段電磁波的探測。納米鐵氧體吸波材料發(fā)展趨勢納米鐵氧體吸波材料發(fā)展趨勢 低維化：低維化： 為探索新的吸