超高频软磁——平面六角铁氧体和铁氧体复合材料研发动态

根据最近(2008.10.10)举行的第十届国际磁铁氧体会议(ICF10)和第十三届全国磁学会议(2008.10.31)资料,以及近两年有关专业会议文献等,综合报导了GHz用六角铁氧体和铁氧体复合材料研究国内外近期动态。

两种Ni-Zn铁氧体复合材料的烧结性能和射频磁性能

用 Ｓｏｌ－ｇｅｌ法获得了两种铁氧体复合材料：以镁橄榄石为基体的Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体复合材料和以ＭＡＳ为基体的Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体复合材料。比较了这两种复合材料的结晶性能和烧结性能。两种复合材料在射频区（１００ＭＨｚ～１ＧＨｚ）的磁性能优于纯Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体，这种优于纯Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体的磁性能与复合材料的显微结构密切相关：复合材料中Ｎｉ－Ｚｎ尖晶石晶粒的尺寸较一般纯 Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体晶粒尺寸小一个数量级，晶粒间的磁相互作用较纯铁氧体晶粒间弱。

铁氧体复合材料吸波性能研究进展

介绍了铁氧体吸波材料的概况。重点总结了近年来铁氧体复合材料的研究现状和吸波性能。详细介绍了聚苯胺/铁氧体复合材料、环氧树脂/铁氧体复合材料以及铁氧体与其它导电聚合物的复合材料的吸波性能,这些复合材料将是今后吸波材料研究和发展的重要方向。针对未来发展提出了建议。

铁氧体复合材料的直写3D打印工艺

将硅烷化处理的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合得到可用于直写式3D打印的复合材料墨水,并利用直写式3D打印机完成复杂结构的制备。该铁氧体复合材料的饱和磁化强度为37 emu/g,剩余磁化强度为0.5 emu/g,矫顽力为16 oe,有效磁导率的工作频率范围可达5 GHz,在复杂结构磁体的制造以及射频电路电子器件应用方面表现出良好的前景。

聚吡咯包覆镍铁氧体复合材料的研究进展

吸波材料是材料科学中的一个重要研究方向和研究领域。有了性能更好的吸波材料，我们在军事上的实力将得到大幅度的提升，甚至可以战无不胜攻无不克。吸波材料在生活上也是有很大用处的，可以免去人们对电磁辐射影响的担忧。本文将以聚吡咯包覆镍铁氧体复合材料的研究进展为例，讲述一些关于吸波材料研究和制备的研究发展。

YSZ/MnZn铁氧体复合材料的制备与电磁性能研究

在结构陶瓷材料中加入一定量的磁性颗粒分散相,从而使复合材料具有一定的电磁学性能,是结构陶瓷多功能化的一个重要途径。制备了一系列不同体积比的3 mol%YSZ/MnZn铁氧体复合材料(铁氧体含量分别为0 vol%,20vol%,40 vol%,50 vol%,60 vol%,80 vol%和100 vol%),测定了复合材料在1 MHz^1 GHz频率范围内的复磁导率,研究了磁性相体积比对复合材料电磁性能的影响。结果表明,复合材料的磁导率在磁性相体积比超过0.6时,会出现大幅度的升高,即发生磁逾渗现象,逾渗阈值约为0.6。

扭矩作用下钴铁氧体粘型结复合材料中磁-机效应与温度的关系研究

研究了扭矩作用下,在-38～90℃范围内环形钴铁氧体复合材料的磁-机效应与温度的关系。测量了作为作用扭矩函数的外部轴向磁场的变化。观测了室温（22℃）条件下的磁滞后量Δτ和磁-机灵敏度Sm.作为温度的函数,在整个温度范围内,2个量都随着温度的升高而减少,但在温度高于60℃时,磁-机滞后变化很小,可以忽略不计,而且外部磁场随作用扭矩成线性变化。利用磁致伸缩、磁各向异性、自发磁化及畴壁钉札等理论对磁-机效应与温度的关系进行了分析。

铁氧体水泥基微波吸收复合材料的初步研究

运用电磁场基本理论 ,研究混凝土—空气界面对微波的反射系数。当视水泥砂浆为无损耗电介质时 ,其对微波的反射系数绝对值接近于 1。以铁氧体吸收剂和水泥复合方法 ,制备具有微波吸收特性的混凝土 ,当吸收剂含量为 33% (质量分数 )时 ,厚度为 3mm的混凝土 ,对于频率为 8～ 12GHz的垂直入射电磁波 ,具有最小约 - 7dB ,最大 - 15dB的微波吸收性能。由于对电磁波反射能力的相对减弱 ,与水泥砂浆相比 ,含有吸收剂混凝土的电磁屏蔽效能有所下降。但这类材料在新型隐身型防护工程构筑。

Zn铁氧体—SiO_2复合材料溶胶—凝胶制备工艺优化研究

以硝酸铁、硝酸锌和正硅酸乙酯为起始原料 ,用溶胶—凝胶法制备了晶粒粒径在 1 5～ 4 2 .5nm的Zn铁氧体—SiO2 复合材料 ,并对溶胶—凝胶工艺及胶体形成机理进行了初步探讨。XRD分析结果表明 :5 0 0℃热处理已合成约 5 1 %尖晶石主晶相 ,并含有少量的Fe2 O3另相 ;90 0℃热处理则基本上消除了另相。

不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料的吸波性能

采用溶胶-凝胶法分别在650、750、850、950℃下制备钡铁氧体,发现不同温度下制备的钡铁氧体形貌、大小以及分布明显不同.通过原位聚合法合成了不同形貌钡铁氧体/聚苯胺复合材料,红外光谱显示,聚苯胺的吸收峰由于钡铁氧体的掺入发生轻微的蓝移,证明2物质之间有化学相互作用.煅烧温度在750℃以上时,所制备的钡铁氧体结晶良好,并随着煅烧温度的升高,钡铁氧体的形貌由棒状变成片状或球形.850℃煅烧制备的钡铁氧体分散性良好,部分呈片状,其与聚苯胺组成的复合材料吸波性能最好,当涂层厚度为4mm时,它在6.9GHz频率取得最大反射损耗值-17.1dB,在5.7～8.7GHz频率反射损耗均低于-10dB,说明制备出了分散性良好、形貌独特的钡铁氧体,可以有效提高钡铁氧体聚苯胺复合材料的吸波性能.

动态透视测量铁氧体/聚苯硫醚复合材料内部温度-离面位移场

使用相位对照B扫描方法,对温度变化过程中的曲面轮廓铁氧体/聚苯硫醚复合材料样品,进行内部离面位移场动态透视测量。实验测得了从37℃降温至34.5℃过程中,曲面材料表面及表面以下60μm深度区域发生的离面位移变化情况。材料温度变化较快处,发生了2.3μm的离面位移;温度变化较慢处,发生了1.7μm的离面位移。实验研究表明:相位对照B扫描方法具有测量速度快、轮廓测量和位移场测量分辨率高等优点,为电磁吸波材料的力学性能测试提供了一种有效手段,具有很好的实用性和应用前景。

正硅酸乙酯成胶机理及铁氧体纳米复合材料合成机理

在通过溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2纳米复合粉末过程中,正硅酸乙酯(TEOS)对制备过程中溶胶和凝胶的形成起着决定性的作用。本文首先研究了正硅酸乙酯(TEOS)的成胶机理,并在此基础上得到了铁氧体纳米复合材料的制备工艺及其合成机理。

铁氧体及其复合材料去除水体中有机污染物的研究进展

铁氧体及其复合材料由于各方面的优异性能,在多种领域已得到广泛应用。介绍了尖晶石型铁氧体、碳负载铁氧体复合材料以及其他铁氧体复合材料的研究进展,重点阐述了它们在降解有机污染物方面的进展;同时,对铁氧体去除水体中有机污染物的吸附机理、光催化氧化机理和非均相Fenton降解机理进行了举例说明。

PZT-NiCuZn复合材料的电磁特性

首先用溶胶-凝胶法制得Pb(Zr0.52Ti0.48)O3纳米(简称PZT)粉料,然后采用固相反应法制备PZT-NiCuZn铁氧体复合材料。研究了PZT含量对复合材料的显微结构、物相组成、致密化过程以及电磁性能的影响。结果显示,PZT组分与铁氧体之间没有任何反应,复合材料的主晶相为尖晶石相。随着PZT含量的增加,起始磁导率逐渐减小,品质因数增大,同时介电常数增大。该材料具有高的介电常数和良好的高频性能,有望用于抗电磁干扰滤波器。

铁氧体及其复合材料对水体中氨基苯胂酸去除效能的研究

新时代,我国经济整体保持平稳增长,但受污染的水域仍然很大,很多地区的自来水水源都出现了轻微污染。目前的水资源处理技术很难去除水体中的氨基苯胂酸等污染物,难以保证饮用水的质量。基于此,笔者提出一种利用铁氧体及其复合材料去除水体中氨基苯胂酸的方法,对传统的水资源处理技术进行改进,并利用铁氧体及其复合物材料开展试验分析。试验结果表明,与传统方法相比,铁氧体及其复合材料对去除水中的氨基酸具有较好的效果,饮用水的安全指数达到98%。

PANI/SrFe_(12)O_(19)复合材料的结构和吸波性能

采用氧化物法制备了导电聚苯胺（PANI）铁氧体磁性复合颗粒。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等分析手段观测了复合粒子的形貌、结构和性能,采用矢量网络分析仪在0.5-20GHz频段内测试了材料的吸波性能。实验结果表明,具有核/壳结构的导电聚苯胺复合材料具有较好的吸波性能。当SrFe12O19和Li0.45Zn0.1Fe2.45O4掺入量分别为15wt%和5wt%时,最大衰减为24.7dB,-8dB带宽达4.4GHz。因此通过调整复合体中铁氧体的含量和种类,可以调整其特性以满足不同需求。

磁性复合材料的制备技术与研究进展

磁性复合材料是当前最活跃的新型材料,综述了当前磁性复合材料的研究现状,重点阐述了磁性复合材料的制备技术和特点,以及国内外最新的研究成果,并展望了其应用前景。

NiFe_2O_4/SiO_2纳米复合材料的合成

以正硅酸乙酯和金属硝酸盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体,通过溶胶凝胶法成功将NiFe2O4纳米颗粒分散于SiO2基体中制得NiFe2O4/SiO2磁性纳米复合材料。利用IR,XRD,DSC,TEM和振动样品磁场计等分析测试手段对合成的材料进行了检测。研究发现:当干凝胶热处理温度较低时,材料以非晶态存在;当热处理温度达到400℃时,SiO2基体中开始有NiFe2O4团簇形成;当热处理温度达到800℃时,在SiO2基体中形成了结晶较完整的NiFe2O4纳米晶。通过对干凝胶干燥温度对NiFe2O4晶粒大小影响的研究,可以认为完整的SiO2网络有助于更好地限制NiFe2O4晶粒的生长。对材料的磁性能研究结果表明:经156℃干燥,800℃热处理合成的NiFe2O4/SiO2纳米复合材料显示超顺磁性。

溶胶-凝胶法制备的高性能纳米NiCuZn铁氧体材料

采用溶胶-凝胶法制备了高性能的NiCuZn铁氧体纳米粉末。研究表明,反应体系的最佳pH值为3.8-4.4,最佳反应温度是70-80℃,并且在正硅酸乙酯催化下,形成凝胶的时间大为缩短。添加10%BaTiO3所得复合材料具有可调控的电磁性能,其起始磁导率为10-25,介电常数为40-100,截止频率高于1.0GHz,该材料可用于高频多层片式电感。

微波辅助合成含MWCNTs纳米锶铁氧体永磁材料的结构和性能

利用溶胶-凝胶自蔓延法合成了含MWCNTs锶铁氧体前躯体,经过微波煅烧成功制备了MWCNTs/锶铁氧体纳米复合材料,主要研究了MWCNTs含量和煅烧保温时间对MWCNTs/锶铁氧体纳米复合材料结构和磁性能的影响。研究结果表明,添加4%~6%的MWCNTs,促进了SrFe12O19相的形成,有利于改善MWCNTs/锶铁氧体纳米复合材料的磁性能。相对于传统煅烧方式,微波煅烧温度低、时间短,对于MWCNTs含量为2%的样品,最佳煅烧条件为800℃/60 min,最佳磁性能为σs=61.487 emu/g,σr=32.853 emu/g,H c=3 645.6 Oe,σr/σs=0.534 3。