李玉文

摘要：铁氧体复合纳米吸波材料可以将介电损耗和磁损耗有机结合起来，有广阔的应用前景。本文对铁氧体纳米复合吸波材料的制备技术及国内外的研究进展进行综述探析，最后分析了纳米复合吸波材料的研究意义。

关键词：铁氧体核壳结构；纳米复合吸波材料；研究背景及意义

中图分类号TB34 文献标识码A 文章编号2095-6363（2016）06-0043-01

1.研究背景

随着社会的进步，科技的发展，人们的生活逐渐充满了各种电磁辐射，电磁污染严重，与固体废物污染、大气污染、水污染、噪音污染都属于人类社会的公害，因此受到了世界各国的重视。电磁污染主要包括了2个方面：一是其生成的电磁会干扰其他电子设备和仪器；二是损害人体安全和健康。科学家们对此早有预言，在21世纪生态环境所受的众多污染中，其最主要的物理污染将会是电磁波污染。为此，各国及国际社会颁布了各项新标准。欧盟早在1966年1月1日就颁布了cE标准。标注内容包括在进入市场前，电磁兼容检查是所有电磁单子设备所必须进行的。在美国，也已经制定了“Tempest”技术标准和抗电磁干扰法规。CISPR国际标准也早已由国际无线电干扰特别委员会制定并颁布。隐身技术早已成为军事革新三大技术之一，广泛应用于立体化现代战争，其聚集了电磁、天、空、海、陆五位于一体，属于突防战术技术措施中最有效、最重要的。雷达不仅在现在，在今后的战争中，都会是最可靠的目标探测手段，降低雷达散射截面（RCS）是雷达隐身技术的核心部分，雷达吸波材料（RAM）技术和外形技术是其主要的技术途径。外形技术的RCS的降低是通过非常规设计目标来实现的，这种技术耗资巨大且十分复杂；而RAM技术则具有众多的优点，如吸收性能好、可以调节、灵活方便等，因此，在各种尖端武器中都有所应用。由此可见，吸波材料能够同时用于民用和军用，也因此在电磁复合功能材料中，吸波材料成为了研究领域的热门和重要研究对象。

2.研究目的与意义

复合稀磁或介电氧化物材料与磁损耗材料中的歌铁氧体等类型，可以使其同时具有磁损耗特征和微波电损耗特征。其中将氧化物引入磁性材料中可以对材料的动态电磁性能和静磁性能进行有效的改善。非磁性物质中常用的有V2O5、BST、Nb2O5、SnO2、Bi2O5和SiO2等。不同类型的铁氧体中应用过这些氧化物，通过复合铁氧体和氧化物的微量掺杂，实现复合材料电磁吸收性能、静磁性能以及微观结构的有效改善。光-电性能较为独特，一般存在于金属氧化物中，包括氧化锌、氧化钛等，它不仅能作为微波吸收材料进行单独应用，还能通过混合磁性材料和掺杂形式，在电磁性能方面对复合材料进行改善。

空心陶瓷微球作为中空微粒材料，具有性能稳定、独特的特点，Al2O3和SiO2是其主要化学组成。空心陶瓷微球性能有很多，包括保温绝热、绝缘阻燃、耐高温、耐磨、中空、高强、质轻、颗粒细等，经常作为填料用于复合材料。其应用范围广泛，涉及到军事、电绝缘、化学、航空航天、物理、机械、冶金、建材等多个领域。空心微球作为基础材料制作出来的吸波材料具有很好的效果，但其自身没有吸波的性能。

作为新兴的湿化学合成粉末涂层技术，溶胶凝胶法液相包覆技术的制作过程是将被涂颗粒添加进制备好的溶胶里，在热处理凝胶后就可以得到颗粒，且有一定厚度的岩土层覆盖在其表面。粉体均匀混合是陶瓷材料中常见的问题，对于这种问题，这项技术就能很好地进行解决，将新型增强型加入复合材料可以对复合材料的性能进行有效地提高。

在民用、工业、军事应用中，电磁波实现了快速的发展，作为新的社会污染，电磁干扰不容忽视，其产生的电磁辐射会严重危害到各类电子设备和人体健康。近些年来的研究应用也紧紧围绕着具有吸收电磁波功能的材料展开。质量轻、频段宽、厚度薄、吸收强是优良的吸波材料所必须具备的特点。性能稳定、磁化强度饱和度高、耐酸碱性强、各向异性场高等是六角晶钡铁氧体的主要优点，因此其在微波吸收材料中应用广泛，但其也存在密度大的缺点。空心结构特殊、密度低是空心陶瓷微球的主要特点，也正因为其特点，他被作为基础材料应用于微波吸波材料的制作中。

因此，将钡铁氧体和空心陶瓷微球各自的优点结合起来，进行轻质习性纳米复合粉末的制备。在此之后，为了对微波吸收性能进行提高，需要将二氧化钛中介电性能优异的掺杂在其中，从而对轻质复合粉末性能受二氧化钛的影响进行探讨。在此前提下进行多层结构的轻质纳米复合粉末的设计和制备，对其微波吸收性能进行提高，从而对复合粉末微波吸收性能受空心结构和空间层的影响进行研究。

对未来军事能力的提高和电磁污染是研究、应用吸波材料的重要途径。通过国内外学者的实验研究，已经在很大程度上实现了在损耗性能上对吸波材料的提高，从而拓展吸波材料的应用范围。轻质、宽频带、强吸收是吸波材料未来发展的目标，但其目前还未达到这一标准，因此在应用要求上不能很好的满足。除此之外，吸波材料中部分还具有作用频率低、使用温度不高、具有趋肤效应、易氧化等缺点，这对推广吸波材料具有一定的阻碍作用。磁性材料广泛应用于人们的生活，薄于电损耗型材料的稀薄层厚度、吸波效率高是其主要特点。铁氧体在磁性材料中具有稳定稳定性高、抗氧化能力强、成本低等优点，因此，在微波吸收领域有着重要的意义。其中六角晶铁氧体凭借着频率较高、磁损耗高、磁导率高等特点受到了广泛的研究和重视。铁氧体虽然可以被作为吸收材料，但它仍然存在着缺点，例如强吸收频率不够宽、密度较大等，特别是铁氧体所占比重太大，会对其应用领域产生制约作用。

3.结论

通过实践和理论，可以看出阻抗的匹配条件对电磁参数有一定要求，而组分材料过于单一，因此其电磁参数难以满足其要求。通过对电磁参数的调节和设计多远复合组分，可以对匹配调节尽量满足，而磁损耗、介电损耗以及电阻型损耗的结合，可以实现吸收性能增强、吸收带宽拓宽等要求。将导电材料与磁性材料进行微观复合，可以将伴随磁极化、电极化及磁、电、界面损耗机制出现的微波效应充分发挥，使得材料性能得到提高。