La0.6Sr0.4MnO3/Fe-Ni復(fù)合吸波材料制備與性能研究

2016-01-02 孫銀鳳內(nèi)蒙古民族大學(xué)物理電子信息學(xué)院

　　采用真空球磨法制備FeNi3合金，溶膠- 凝膠法制備La0.6Sr0.4MnO3，將FeNi3 合金與La0.6Sr0.4MnO3按不同比例混合后進(jìn)行真空球磨復(fù)合。樣品吸波性能測定發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eNi3 合金的添加有利于提高La0.6Sr0.4MnO3 的吸波量，提高程度與混合比例密切相關(guān)，當(dāng)混合比例為1:3 時提升效果最好，同時發(fā)現(xiàn)復(fù)合后低頻段的吸波性能改善更加顯著，其中1:3 比例樣品低頻率段吸收量較La0.6Sr0.4MnO3 有近4 倍的提高。

　　吸波材料是一種能夠通過自身的吸收轉(zhuǎn)化作用將入射電磁波能量消散掉，進(jìn)而減少電磁波反射的一類材料。微波吸收材料是一種重要的軍事隱身功能材料，其發(fā)展引起國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。由于傳統(tǒng)單一成分的吸波材料吸波效率低、吸收頻帶窄等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到限制，因此復(fù)合吸波材料研發(fā)成為現(xiàn)在吸波材料發(fā)展的一個重要方向。

　　鈣鈦礦結(jié)構(gòu)La1-xSrxMnO3 材料是眾所周知的巨磁阻材料，同時其也具有很好的電磁波吸收特性，但是該材料存在低頻段吸波效率較差且吸波效率整體不高等缺點(diǎn)。新型磁性吸收劑Fe-Ni 合金，在低頻段有很好的吸波性能，且具有整體較高的磁導(dǎo)率，但同時它的阻抗匹配能力、抗氧化能力、耐酸堿腐蝕能力卻遠(yuǎn)不如鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的La1-xSrxMnO3。因此，本文綜合以上考慮制備了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料La0.6Sr0.4MnO3 和FeNi合金，通過真空球磨將倆種吸波材料按不同比例復(fù)合，并進(jìn)行適當(dāng)退火處理，大幅度提升了La0.6Sr0.4MnO3 吸波性能。

1、實驗方法

　　1.1、樣品制備

　　采用分析純La(NO3)2·6H2O(分析純)、50%的Mn(NO3)2 溶液、Sr(NO3)·6H2O(分析純)及濃氨水、檸檬酸為原料，按照分子式La0.6Sr0.4MnO3 稱取配比原料并將其溶于去離子水中，形成混合溶液(金屬離子與檸檬酸的摩爾比為1：1)，用JB-4A 型電磁攪拌器對溶液進(jìn)行攪拌，再用濃氨水調(diào)節(jié)溶液PH 值使其為中性，低溫濃縮溶液得到溶膠，再在LB-1 型真空干燥箱中干燥，將干燥后的樣品取出研磨成粉，如此再重復(fù)兩次后放入電阻爐中在300 ℃下焙燒，以去除樣品中的有機(jī)物，再在800 ℃下燒結(jié)8h 得到樣品，標(biāo)記為L 樣品。

　　按分子式FeNi3 稱量鐵、鎳粉末原料，均勻混合后，放入球磨罐中，球磨罐抽真空，按球料比為10:1，轉(zhuǎn)速為200 rad/min，球磨時間85 h 的條件在QM-1SP 行星球磨機(jī)上對混合原料進(jìn)行粉末合金化處理。后將球磨灌中加入無水乙淳再進(jìn)行1h 的濕磨，最后將球磨后的樣品自然干燥，制得的樣品標(biāo)記為F。

　　把制備好的FeNi3、La0.6Sr0.4MnO3 粉末按不同質(zhì)量比1:x，(x=1、2、3、4)，混合放入球磨罐中，球料比為10:1，球磨罐抽真空后進(jìn)行球磨復(fù)合，轉(zhuǎn)速為200 rad/min，球磨時間3h 后制得復(fù)合樣品，標(biāo)記為F1-Lx (x=1、2、3、4)，然后對各樣品進(jìn)行物性測試。

　　1.2、測試方法

　　采用荷蘭Philip 公司生產(chǎn)的TW1830 型X 射線衍射儀分析樣品的物相組成，掃描范圍20°～80°( 靶材為Cu，工作電壓40 伏工作電流40mA)。采用AV3618 型微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量各樣品的吸波特性、復(fù)磁導(dǎo)率、及復(fù)介電常數(shù)。