化学共沉淀法制备FeSi@SiO2@CoFe2O4复合粉末的吸波性能
2021-09-07蓝海鑫陈秋丽朱生志高智李丽娅
蓝海鑫,陈秋丽,朱生志,高智,李丽娅
化学共沉淀法制备FeSi@SiO2@CoFe2O4复合粉末的吸波性能
蓝海鑫,陈秋丽,朱生志,高智,李丽娅
(中南大学 粉末冶金研究院,长沙 410083)
以FeSi合金粉、TEOS、CoCl2∙6H2O和FeCl3∙6H2O为原料,对FeSi粉末进行包覆改性,采用化学共沉淀法制备FeSi@SiO2@CoFe2O4复合粉末,研究煅烧温度对包覆层结构、复合粉末磁性能与吸波性能的影响。结果表明,随煅烧温度从500 ℃升到800 ℃,均匀覆盖于FeSi粉末表面的CoFe2O4@SiO2包覆层粒子逐渐聚集长大,导致包覆层局部结构被破坏。600 ℃煅烧的复合粉末具有均匀致密的包覆层结构,并具有较高的饱和磁化强度(173.2 (A∙m2)/kg、高矫顽力(3 047.8 A/m)和优良的电磁波吸收性能。FeSi@SiO2@CoFe2O4复合粉末的最大反射损耗(maximum reflection loss,RLmax)达−53.5~−56.5 dB,有效带宽(反射损耗RL≤−10 dB,下同)为4.64~5.68 GHz。其中600 ℃煅烧的粉末可在薄厚度下实现对电磁波宽频带的有效强吸收。该粉末具有3个强吸收峰,RLmax分别为−56.5 dB (电磁波频率8.76 GHz,匹配厚度2.78 mm)、−49.2 dB (14.00 GHz,2.11 mm)和−40.5 dB (15.28 GHz,1.60 mm),3个强吸收峰的有效带宽大,分别为4.80、6.24和3.44 GHz,粉末的电磁波损耗机制为优良的阻抗匹配特性、高电磁波衰减常数、多重介电弛豫过程、多重界面极化以及高磁损耗和高介电损耗能力。
复合粉末;化学共沉淀;煅烧温度;吸波性能;反射损耗
5G通信技术和雷达监测技术的发展带动了电磁波吸收材料在电磁干扰屏蔽、通信安全保障和军事武器隐身中的广泛应用[1−5]。吸波材料通过吸收电磁波并将其转化为热能或其它能量的方式来实现电磁波的衰减损耗。目前主要的电磁波损耗机制包括电阻损耗、介电损耗和磁损耗[6−8]。多种损耗机制的复合作用被认为是发展新一代“高、强、宽、轻”吸波材料的关键[9−10]。……
