● 摘要
摘要吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料，它是指能够吸收入射电磁波并将电磁能转化为热能而消耗，或使电磁波因干涉而消失的一类材料。纳米Fe3O4的制备及其对电磁波能量的吸收性能研究，具有重要的理论和实际意义。本文以溶剂热法为主要制备方法，制备了具有不同形貌的Fe3O4，并对其微波吸收性能进行了研究。本工作用溶剂热法制备了Fe3O4亚微球，深入分析了Fe3O4亚微球的生长机理，并在此基础上，用溶剂热法制备了空心Fe3O4亚微球及花状Fe3O4亚微球、花状Fe3O4/TiO2核壳结构亚微球。研究了微球的合成机理，并通过XRD、VSM、SEM、TEM和网络矢量分析等手段对结果进行了表征。本文研究了空心Fe3O4亚微球以及花状Fe3O4亚微球、花状Fe3O4/TiO2核壳结构亚微球在2~18GHz频率范围内的微波吸收性能，分析了不同的形貌以及TiO2的包覆对电磁参数产生的影响。在溶剂热反应中，Fe3O4纳米晶经过自组装，再从内部排空，沉积于微球外壳，最终生长成具有球状空心结构的空心Fe3O4亚微球。对其微波吸收性能分析可知，空心Fe3O4亚微球的介电损耗源自固有偶极子极化和界面极化。磁损耗来源于自然共振，同时吸收损耗还来源于涡流损耗。空心结构对吸波性能的改善表现为：入射到空心Fe3O4亚微米球内的电磁波，部分发生反射，部分进入空心微珠内部，经过多次谐振，增加了电磁波在空心Fe3O4亚微米球内的传输距离，最终提高了涂层的吸波性能。通过对花状结构Fe3O4亚微球生长机理的分析可知，制备花状结构Fe3O4亚微球所需的铁醇盐前驱体生长机理，与经典晶体成长理论相符合，遵循晶粒形核和长大的成长机制。包覆TiO2后形成的花状Fe3O4/TiO2核壳结构亚微球，介电损耗因为界面极化和弛豫过程而有所提升。核壳结构花状Fe3O4/TiO2亚微球各向异性能大于未包覆的花状Fe3O4亚微球，各向异性能增大会使样品的自然共振频率向高频方向移动。关键词：磁性材料，纳米材料，Fe3O4，溶剂热反应，吸波性能
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