鋯硅摻雜M型鋇鐵氧體毫米波吸收性能研

編號：CYYJ043458

篇名：鋯硅摻雜M型鋇鐵氧體毫米波吸收性能研

作者：李嶺 李維 陳志宏

關(guān)鍵詞： 毫米波吸收材料 固相反應(yīng)法 Si4+摻雜 Zr4+-Si4+共摻雜

機構(gòu)： 武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室 武漢理工大學(xué)理學(xué)院 武漢光化學(xué)技術(shù)研究院

摘要： 目的進一步提升鋇鐵氧體吸收劑在Ka波段(26.5~40 GHz)的吸波性能,并降低燒結(jié)溫度,提高基于固相法制備Si4+摻雜和Zr4+-Si4+共摻的鋇鐵氧體吸收劑的效率。方法通過分析Si4+單摻時的微觀形貌和相成分變化,選擇合適的Si4+摻雜量,制備Zr4+-Si4+共摻鋇鐵氧體Ba Fe11.8-yZrySi0.2O19。探究Zr4+摻雜量和燒結(jié)溫度對其產(chǎn)物成分、微觀形貌和電磁性能等的影響。結(jié)果通過Si4+摻雜可以有效降低燒結(jié)溫度,促進固相反應(yīng)。當摻雜量超過一定量時會產(chǎn)生雜相,最佳摻雜量x=0.2。經(jīng)Zr4+-Si4+共摻雜后,Zr4+摻雜量和燒結(jié)溫度對材料介電常數(shù)的影響較小,介電實部和虛部分別穩(wěn)定在8.5、2.5左右。當Zr4+摻雜量從y=0.2增至y=0.4時,自然共振頻率從35 GHz降至28 GHz左右,溫度的影響較小。結(jié)論通過Zr4+-Si4+共同摻雜能夠在較低的燒結(jié)溫度下提高摻雜元素的固溶量,有效地將共振峰調(diào)節(jié)到Ka波段,提高了材料的磁損耗能力。最終在1150℃下燒結(jié)制備吸收劑BaFe11.4Zr0.4Si0.2O19,以粉膠比3∶1填充到基體后,在厚度為0.82 mm時,Ka全頻段可達到-15 d B以下,最低反射率在39 GHz時達到-29 d B。