纳米铁氧体吸波材料
铁氧体复合吸波材料研究新进展
铁氧体复合吸波材料研究新进展随着现代精确制导武器迅速发展，使得各种武器的命中率提高了1～2个数量级，给武器的生存造成了极大的威胁，因此武器的隐身势在必行。
隐身技术(stealth technology)作为提高武器系统生存和突防能力，提高武器装备隐身能力，提高总体作战效能的有效手段，受到世界各军事大国的高度重视，与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就[1]。
1. 隐身技术及材料概述现代隐身技术是指综合利用流体动力学、材料学、电子学、光学、声学等领域的先进技术，在一定范围内降低目标的可探测信息特征，从而使敌方探测系统不易发现、跟踪和攻击，减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。
按目标特征分类，可分为可见光隐身技术、雷达或微波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和声波隐身技术，其中雷达隐身占60%以上[1]，因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点。
目前隐身技术主要依靠各种隐身涂料，散射或损耗雷达波以达到隐身的目的。
按涂料隐身原理，雷达隐身涂料又可分为透波材料和吸波材料(Absorbing Material) [2]，其目的都是最大限度地减少或消除雷达对目标的探测特征。
透波材料由一些非金属材料和绝缘材料组成，是一种对电磁波很少发生作用或不发生作用而对其保持透明状态的非金属类复合材料，其导电率要比金属材料低得多。
因此当雷达发射的电磁波碰到复合材料时，难以感应生成电磁流和建立起电磁场，所以向雷达二次辐射能量少。
吸波材料则吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射。
目前用于材料隐身的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟。
应用较多的吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物、铁电吸波材料及纳米吸波材料。
2 铁氧体吸波材料研究把铁氧体作为微波吸收材料始于20世纪40年代初期，是研究较多而且比较成熟的吸波材料。
纳米铁氧体吸波材料
吸波涂层（六角晶系铁氧体纳米
晶），但氧化铁只是用于250˚
以下，而飞行器在飞行时与空气
摩擦产生高温，因此西方国家研
制除了锂镉铁氧体、镍镉铁氧体
等新型铁氧体材料。
ASM-3空对舰导弹上应用含
铁氧体的玻璃钢材料，其隐身性
能大为提高。
同样，在地面坦克装甲车辆、
海上舰船、水雷等方面也有应用。
微乳液法
水热法
其他
制备
方法
微乳液是由油、水、表面活性剂有时存在助表面
活性剂组成的透明、各向同性、低黏度的热力学稳定
体系。其中不溶于水的非极性物质作为分散介质 , 反
应物水溶液为分散相 , 表面活性剂为乳化剂 , 形成油
包水型 或水包油微乳液。
在密闭高压釜内的高温、高压反应环境中 , 采
用水作为反应介质 , 使通常难溶或不溶的前驱体溶
纳米铁氧体吸波材料
纳米铁氧体吸波材料
1
纳米铁氧体吸波材料简介
2
纳米铁氧体吸波材料制备
3
纳米铁氧体吸波材料应用
4
纳米铁氧体吸波材料发展趋势
纳米铁氧体吸波材料简介
吸波
原理
铁氧体
吸波
材料
吸波材料吸收或衰减入射的电磁波，并通过材
料的介质损耗使电磁波能量转变成热能或其它形式
的能量而耗散掉。吸波材料一般由基体材料（黏结
纳米颗粒表面原子比例高，不饱和键和悬挂键多，大量
悬挂键的存在是界面极化，吸收频带展宽；纳米材料量
子尺寸效应使电子能级分裂，分裂的能级间距正处于微
波的能量范围（〖10〗^(−2) − 〖10〗^(−4) ），
为纳米材料创造了新的吸收通道；纳米材料中的原子和
铁氧体吸波材料研究进展
铁氧体吸波材料的研究进展物理科学与技术学院凝聚态物理罗衡102211013摘要：铁氧体吸波材料是既具有磁吸收的磁介质又具有电吸收的电介质，是性能极佳的一类吸波材料。
本文对铁氧体吸波材料的工作原理、研究进展作了系统的介绍，并指出了铁氧体吸波材料的发展趋势。
关键词：铁氧体吸波材料研究进展0 引言近年来，随着电磁技术的快速发展，电磁波辐射也越来越多的充斥于我们的生活空间，电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。
如电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)不仅会影响各种电子设备的正常运行，而且对身体健康也有危害。
在军事高科技领域，随着世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强，陆，海、空各军兵种军事目标的生存力，突防能力日益受到严重威胁；作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段之一的隐身技术，正逐渐成为集陆、海、空、天、电、磁五位一体之立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术手段。
目前一般采用的手段是利用电磁屏蔽材料的技术，来进行抗电磁干扰和电磁兼容设计，但是屏蔽材料对电磁波有反射作用，可能造成二次电磁辐射污染和干扰，所以最好的解决办法是采用吸波材料技术，因为吸波材料可以将投射到它表面的电磁波能量吸收，并使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射[1-3]。
用于隐身技术的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、纳米吸波材料、导电高聚物和铁电吸波材料等。
在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研究对象。
磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维等几类。
其中金属吸收剂具有使用温度高、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，但也存在一些自身的缺点：如频率展宽有一定难度，这主要是由于其磁损耗不够大，磁导率随频率的升高而降低比较慢的缘故；化学稳定性差；耐腐蚀性能不如铁氧体等[4]；而对于铁氧体来说，除了具有吸收强、吸收频带宽、成本低廉、制备工艺简单等优点外，还因为具有较好的频率特性(其相对磁导率较大，而相对介电常较小)，更适合制作匹配层，相对于高介电常数高磁导率的金属粉，在低频率拓宽频带方面，更具有良好的应用前景[5-8]。
纳米钴铁氧体吸波材料的研究现状
2009 年 8 月
蒲 聿，等：纳米钴铁氧体吸波材料的研究现状
421
1.2 层状前体法钴尖晶石铁氧体纳米颗粒[6] 采用共沉淀的方法，在层板中引入磁性离子
Co2+、Fe2+ 和 Fe3+，合成具有层状结构的前体水滑 石化合物（CoFe（Ⅱ）Fe（Ⅲ）SO4- LDHs），高温焙 烧前体水滑石化合物化转为尖晶石型铁氧体。在 LDHs 晶体结构中，由于受晶格能最低效应及其 晶格定位效应的影响，LDHs 层板中的金属离子 和层间的阴离子以一定方式均匀分布，形成了在 层板上每一级小的结构单元中，其化学结构不 变。因此，前体水滑石化合物焙烧后能够得到成 分均匀和结构均匀、磁畴结构单一的尖晶石铁氧 体，从而大幅度提高其磁学性能。实验部分包括 层状水滑石前体的制备和尖晶石型铁氧体的制 备。 1.3 强磁场下共沉淀—— —相转化法制备纳米钻
路阳[12]等以硝酸铁、硝酸铝和六次甲基四胺 为原料，采用溶胶—凝胶法制备了 Fe2O3- Al2O3 纳米复合材料，并对材料进行了表证。结果表明 随着热处理温度的提高，样品的晶粒尺寸变大； Fe2O3- Al2O3 纳米复合材料样品均存在超顺磁现 象，随样品晶粒尺寸变大，Mossbauer 谱中超顺磁 成分所占的比例减小；XRD 结果表明样品中有 Fe3+ 和 Al3+ 分别固溶到 Al2O3 和 Fe2O3 的晶格中。 3.1.2 纳米铁氧体 SiO2 复合材料
多孔陶瓷是一种新型的陶瓷材料，由于具有 均匀分布的微孔或孔洞，孔隙率较高、体积密度 小、具有发达的比表面及独特的物理表面特性， 对液体和气体介质有选择透过性，具有能量吸收 或阻尼特性，加之其特有的耐高温、抗腐蚀、耐热 冲击、原材料来源广泛和使用寿命长等优点，使 其在冶金、化工、能源、环保、生物等多个领域得 到广泛的应用。多孔碳化硅陶瓷除了具备多孔陶 瓷的优点外，还有一个令人瞩目的特性就是其良 好的微波吸收特性，是制备多波段吸波材料的主 要组成部分，可以实现轻质、宽频带和多频段，是 具有广阔应用前景的一种材料[15]。陶瓷吸波纤维 材料主要包括碳纤维和 SiC 纤维材料以及它们 的复合材料，均是良导电性材料。将纤维材料放 在电场中，当入射电场与陶瓷纤维平行的时候， 陶瓷纤维中会产生较大的传导电流，电磁波会在 材料表面激发高频振荡电流从而向外辐射电磁 波，形成反射波，对入射电场产生强反射[16]。
铁氧体聚苯胺复合纳米吸波材料研究进展
铁氧体/聚苯胺复合纳米吸波材料研究进展张存瑞,李巧玲,李保东,赵静贤（中北大学理学院化学系，山西太原030051）摘要：铁氧体/聚苯胺复合纳米吸波材料能够将介电损耗和磁损耗有机结合起来的，具有广阔的应用前景。
本文对铁氧体/聚苯胺纳米复合吸波材料的制备技术以及国内外研究进展进行综述，最后对制备强、宽、轻、薄的纳米复合吸波剂进行了展望。
关键词：纳米复合；吸波材料；铁氧体；聚苯胺The Development on Ferrite/Polyaniline Nano-composite Materials Zhang Cunrui, Li Qiaoling, Li Baodong, Zhao Jingxian Department of chemistry, North University of China, Taiyuan 030051,China Abstract：The ferrite / polyaniline composites nano-composites possess both dielectric losses and magnetic losses, so they have good application prospect in radar absorbing materials. In the text, the preparation technology and research progress of ferrite/ polyaniline nano-composite radar magnetic absorber materials in and abroad the country were summarized. Finally, the research future of nano-absorber with the properties of strong absorption, brand frequency, low density and small thickness is also expressed.Key words: Nano-composite; Radar magnetic absorber materials; Ferrite; Polyaniline国家自然基金(No.20571066)；山西省高等学校优秀青年学术带头人计划资助。
新型纳米吸波涂层材料
02
新型纳米吸波涂层材料的种类 与特性
金属氧化物纳米吸波涂层
总结词
金属氧化物纳米吸波涂层具有良好的吸波性能和稳定性，能 够吸收和衰减电磁波，广泛应用于电磁屏蔽和隐身技术领域 。
详细描述
金属氧化物纳米吸波涂层是由纳米尺度的金属氧化物颗粒组 成的涂层，如铁氧体、钛酸盐等。这些颗粒具有较高的电导 率和磁导率，能够有效地吸收和散射电磁波，降低电磁波的 反射和辐射。
01 02
医疗设备
在医疗设备上应用纳米吸波涂层材料，可以提高设备的稳定性和精确度 。例如，在核磁共振设备上使用纳米吸波涂层材料，可以降低电磁干扰 对图像质量的影响。
能源领域
在风力发电叶片、太阳能电池板等能源设备上应用纳米吸波涂层材料， 可以提高设备的能量转换效率和稳定性。
03
环境监测
在环境监测设备上使用纳米吸波涂层材料，可以降低电磁干扰对监测数
航空航天领域
飞机隐身涂层
在飞机表面应用纳米吸波 涂层材料，可以提高飞机 的隐形性能，降低被雷达 探测到的可能性。
航天器热控涂层
在航天器表面使用纳米吸 波涂层材料，可以控制航 天器的温度变化，保证航 天器的正常工作。
卫星太阳能板
在卫星太阳能板上应用纳 米吸波涂层材料，可以提 高太阳能板的能量转换效 率。
纳米吸波涂层的发展历程
初期阶段
随着纳米技术的发展，人们开始 探索利用纳米材料制备吸波涂层 ，初步实现了对电磁波的吸收和
衰减。
发展阶段
经过不断的研究和改进，纳米吸波 涂层的性能得到了显著提升，应用 范围也逐渐扩大。
当前研究
目前，新型纳米吸波涂层材料已成 为研究热点，研究者们致力于探索 更高效、环保、经济的制备方法和 性能优化技术。
新型纳米吸波涂层材料的研究进展
新型纳米吸波涂层材料的研究进展：1引言随着现代军事技术的迅猛发展，世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。
隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。
现代化战争对吸波材料的吸波性能要求越来越高，一般传统的吸波材料很难满足需要。
由于结构和组成的特殊性，使得纳米吸波涂料成为隐身技术的新亮点。
纳米材料是指三维尺寸中至少有一维为纳米尺寸的材料，如薄膜、纤维、超细粒子、多层膜、粒子膜及纳米微晶材料等，一般是由尺寸在1～100nm的物质组成的微粉体系。
2纳米吸波涂层的吸波原理和结构特性吸波材料的吸波实质是吸收或衰减入射的电磁波，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转变成热能或其它形式的能量而耗散掉。
吸波材料一般由基体材料与吸收介质复合而成。
吸波材料可以分为电损耗型和磁损耗型2类。
电损耗型材料主要靠介质的电子极化、离子极化、分子极化或界面极化来吸收、衰减电磁波。
磁损耗型材料主要是靠磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制来引起电磁波的吸收和衰减。
由于纳米晶粒细小，使其晶界上的原子数多于晶粒内部的，即产生高浓度晶界，使纳米材料有许多不同于一般粗晶材料的性能。
纳米微粒具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、介电效应和宏观量子隧道效应等。
纳米材料之所以具有非常优良的吸波性能，主要是以下原因：首先，纳米材料具有高浓度晶界，晶界面原子的比表面积大、悬空键多、界面极化强，容易产生多重散射，在电磁场辐射作用下，由于纳米粒子的表面效应造成原子、电子运动的加剧而磁化，使电磁能更加有效地转化为热能，产生了强烈的吸波效应;其次，量子尺寸效应的存在使纳米粒子的电子能级发生分裂，分裂的能级间隔正处于微波的能级范围，从而成为纳米材料新的吸波通道;此外纳米离子具有较大的饱和磁感、高的磁滞损耗和矫顽力，使得纳米材料具有涡流损耗高、居里点及使用温度高、吸波频率宽等性能。
《2024年新型铁氧体吸波材料的设计合成与性能研究》范文
《新型铁氧体吸波材料的设计合成与性能研究》篇一一、引言随着现代电子技术的飞速发展，电磁波干扰问题日益严重，对电子设备和通信系统的正常运行造成了严重影响。
因此，吸波材料的研究与开发显得尤为重要。
铁氧体作为一种典型的吸波材料，因其具有高磁导率、高电阻率和良好的吸波性能而备受关注。
本文旨在研究新型铁氧体吸波材料的设计合成及其性能，以期为解决电磁波干扰问题提供新的解决方案。
二、设计合成1. 材料选择与制备本研究所选用的铁氧体吸波材料为新型纳米结构铁氧体。
采用溶胶-凝胶法，以铁盐、镍盐等为原料，通过控制反应条件，合成出具有纳米结构的铁氧体材料。
2. 合成工艺优化在合成过程中，通过调整反应温度、反应时间、原料配比等参数，优化合成工艺，以提高铁氧体吸波材料的性能。
同时，采用表面修饰技术，对铁氧体表面进行改性，提高其吸波性能和稳定性。
三、性能研究1. 电磁参数分析通过测量新型铁氧体吸波材料的复介电常数和复磁导率等电磁参数，分析其电磁波吸收性能。
实验结果表明，该材料具有较高的复介电常数和复磁导率，表明其具有良好的吸波性能。
2. 吸波性能测试将新型铁氧体吸波材料制成不同厚度的样品，进行吸波性能测试。
实验结果表明，该材料在不同厚度下均表现出良好的吸波性能，具有较高的吸收强度和较宽的吸收频带。
此外，该材料还具有较好的耐温性能和抗老化性能。
四、结果与讨论1. 合成工艺对性能的影响通过对比不同合成工艺下铁氧体吸波材料的性能，发现优化后的合成工艺可以有效提高材料的吸波性能。
这主要是由于优化后的工艺能够控制材料的纳米结构、晶体结构和表面性质，从而提高其电磁参数和吸波性能。
2. 电磁波吸收机理分析新型铁氧体吸波材料的吸波性能主要归因于其特殊的纳米结构和良好的电磁参数。
在电磁波作用下，材料内部的纳米结构能够产生强烈的界面极化和磁极化，从而将电磁能转化为热能或其他形式的能量消耗掉。
此外，材料的高复介电常数和复磁导率也有利于电磁波的吸收和衰减。
聚苯胺铁氧体纳米复合材料的制备及吸波性能
聚苯胺铁氧体纳米复合材料的制备及吸波性能一、本文概述随着科技的飞速发展，纳米复合材料作为一种新型材料，因其独特的物理和化学性质，在多个领域如能源、医疗、环保等表现出巨大的应用潜力。
其中，聚苯胺铁氧体纳米复合材料作为一种重要的吸波材料，在电磁屏蔽、隐身技术等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨聚苯胺铁氧体纳米复合材料的制备方法以及其在吸波性能方面的表现。
文章首先概述了聚苯胺铁氧体纳米复合材料的基本概念和性质，为后续研究提供理论基础。
接着，详细介绍了几种常用的制备方法，包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、微乳液法等，并对各种方法的优缺点进行了比较和分析。
随后，文章重点探讨了聚苯胺铁氧体纳米复合材料的吸波性能，通过实验研究，分析了材料组成、结构、形貌等因素对其吸波性能的影响。
还讨论了该材料在实际应用中的潜力和可能面临的挑战。
通过对聚苯胺铁氧体纳米复合材料制备及吸波性能的深入研究，本文旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考和启示，推动纳米复合材料在吸波领域的应用发展。
二、聚苯胺铁氧体纳米复合材料制备聚苯胺铁氧体纳米复合材料的制备过程涉及到精细的化学合成技术，其主要步骤包括前驱体的制备、复合反应的进行以及后处理过程。
前驱体的制备是关键的一步。
我们通过将铁盐（如氯化铁、硝酸铁等）与苯胺单体在适当的溶剂中混合，形成均匀的溶液。
这个过程中，铁离子与苯胺分子之间通过静电引力或配位键合等方式进行预组装，形成前驱体复合物。
接下来，进行复合反应。
在一定的温度和压力下，将前驱体复合物进行热解或水解反应，使铁离子还原为铁氧体纳米粒子，并与苯胺分子发生聚合反应，生成聚苯胺链。
这个过程中，铁氧体纳米粒子与聚苯胺链之间形成强烈的相互作用，从而得到聚苯胺铁氧体纳米复合材料。
进行后处理过程。
将反应得到的复合材料进行洗涤、干燥、研磨等步骤，以去除杂质和残余溶剂，得到纯净的聚苯胺铁氧体纳米复合材料。
还可以通过热处理、酸处理等方法对复合材料进行进一步的修饰和优化，以改善其吸波性能。
吸波材料铁氧体
铁氧体吸波材料姓名：徐建康学号：12271240053摘要：铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。
就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。
铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。
铁氧体被广泛用于军事战争武器的“隐身”的电磁波吸波材料, 即吸波材料是武器装备的重要材料之一。
吸波材料可以大幅降低飞行器的雷达散射截面。
从而提高其生存防御能力和总体作战性能。
自20 世纪60 年代以来, 吸波材料受到了更多的关注, 成为国军方研制的热点。
采用了吸波材料的军事装备在冷战期间和冷战后的局部战争如海湾战争、科索沃战争、伊拉克战争中大放异彩。
一、材料吸波的原理吸波材料通过将电磁波转换为热能或其它形式的能量实现对入射电磁波的有效吸收。
在具体评价吸波材料的吸波性能时, 需要同时考虑衰减特性和阻抗匹配特性。
衰减特性是指尽量提高材料电磁参数的虚部以损耗更多的入射电磁波, 而阻抗匹配特性是指通过创造特殊的边界条件, 使入射电磁波在材料介质表面的反射最小而尽可能多地进入材料内部。
目前一般使用反射率R 的频宽来表示材料的吸波性能。
根据传输线理论,电磁波由阻抗为Z0的自由空间垂直入射到阻抗为Z的介质材料表面时, 反射率R(dB)为:R=(Z-Z0)/(Z+Z0)其中: ε0和μ0分别为自由空间的复介电常数和复磁导率；ε和μ分别为材料的相对复介电常数和复磁导率。
二、铁氧体的吸波性质铁氧体具有价格低廉、制备工艺简单、吸波性能好等特点，是目前研究较多且比较成熟的吸收剂。
铁氧体对电磁波的损耗同时包括介电损耗和磁损耗，其中最主要的损耗机制为剩余损耗中的铁磁自然共振吸收。
铁氧体吸波材料通常可分为立方晶系尖晶石(AFe2O4)、稀土石榴石型(R3Fe5O12)和六角晶系磁铅石型(AFe12O19)等三种，其中六角晶系铁氧体因具有片状的结构、较高的磁晶各向异性场H k以及具有较高的自然共振频率fm, 成为优异的高频段微波吸收材料. 不同的六角晶系铁氧体具有不同的频率特性和温度稳定性，其中M 型和W 型铁氧体的自然共振频率较高，而Z 型和M型的温度稳定性较好。
纳米吸波材料
0杨苏清现代科学技术快速发展，无形无迹的电磁波充满着人们的生活空间，严重的电磁污染给地球的生态环境带来了严重的损坏，所以，研制开发新型吸波资料已经成为现在社会的热门；同时，跟着现代军事技术的不停发展，战争愈来愈信息化，立体化，雷达探测技术的不停发展，现代军队为提升自己的生计和突防能力，也愈来愈多的应用到隐身技术，而作为隐身技术要点的吸波资料也成为各国军事科技力量研究和开发的要点和热门。
一、纳米吸波资料原理及特征纳米资料是指特色尺寸在 1～100nm的资料。
纳米资料因为其自己构造上的特色而拥有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应以及宏观量子地道效应，因此与同组分的惯例资料对比，在催化、光学、磁性、力学等方面拥有很多奇怪的性能，在微波汲取方面显示出很好的发展远景。
吸波资料是指能够汲取投射到它表面现在电磁波能量，并经过资料的介质消耗使电磁波能量转变成其余形式的能量的一类资料。
当一个微粒的尺寸小到纳米量级时，它的微观构造和性能既不一样于原子、分子的微观系统，也不一样于显示本征性质的大颗粒资料宏观系统，而是介于两者之间的一个过渡系统。
纳米微粒尺寸小，比表面积大，拥有很高的表面能，进而对其化学性质有很大影响。
实考证明，粒子分别度提升到必定程度后，跟着粒子直径的减小，位于粒子表面的原子数与总原子数的比值急剧增大，当粒径降为 5nm 时，表面原子所占比率可达 50%。
因为表面原子数增添，微粒内原子数减少，使能带中的电子能级发生疏裂，分裂后的能级间隔正处于微波的能量范围内(l × l0 -2 -l × lO-5 eV)，进而致使新的吸波通道。
一方面，纳米微粒尺寸远小于雷达波波长，对雷达波的透过率大大高于惯例资料，这就大大降低了对雷达波的反射率；另一方面，纳米资料的比表面积比惯例微粒大3～ 4个数目级，对雷达波和红外光波的汲取率也比惯例资料高得多。
别的，跟着颗粒的细化，颗粒的表面效应和量子尺寸效应变得突出，颗粒的界面极化和多重散射成为重要的吸波机制，量子尺寸效应使纳米颗粒的电子能级发生疏裂，此间隔正处于微波能－2－5量范围 (10: :10 eV)进而形成新的吸波通道。
ZnO包覆铁氧体纳米材料修改
ZnO包覆铁氧体纳米复合材料制备及吸波性能研究 包覆铁氧体纳米复合材料制备及吸波性能研究
实验安排 2010年9月-10月 不同制备方法工艺最优化研究 2010年11月-12月 CoFe2O4/ZnO纳米复合材料电磁吸收 性能研究及论文写作 2010年1月 BaFe2O4/ZnO纳米复合材料电磁吸收 性能研究
ZnO包覆铁氧体纳米复合材料制备及吸波性能研究 包覆铁氧体纳米复合材料制备及吸波性能研究
参考文献：
[1]刘顺华，刘军民，懂星龙等，电磁波屏蔽及吸波材料，北京：化学工业出版社，2006.9 [2] X.G. Liu,a D. Y.Geng,etc，Microwave-absorption properties of ZnO-coated iron nanocapsules，APPLIED PHYSICS LETTERS,92, 173117（2008）. [3] X.G. Liu, B. Li, D.Y. Geng，(Fe, Ni)/C nanocapsules for electromagnetic-wave-absorber in the whole Ku-band，CARBON,47(2009) :470–474. [4] X.G.Liu,a J.J.Jiang,D.Y.Geng, Dual nonlinear dielectric resonance and strong natural resonance in Ni/ZnO nanocapsules,APPLIED PHYSICS LETTERS,94, 053119 (2009). [5] X.G. Liu , D.Y. Geng, H. Meng, Microwave absorption properties of FCC-Co/Al2O3 and FCCCo/Y2O3 nanocapsules, Solid State Communications,149 (2009) 64-67. [6] Darko Makovec ,Alojz Kodre ,Iztok Arcˇon , Structure of manganese zinc ferrite spinel nanoparticlesprepared with co-precipitation in reversed microemulsions, J Nanopart Res,(2009) 11:1145–1158. [7] Daliya S. Mathew, Ruey-Shin Juang,An overview of the structure and magnetism of spinel ferrite nanoparticles and their synthesis in microemulsions, Chemical Engineering Journal,129 (2007) 51–65.
铁氧体吸波材料研究进展
铁氧体吸波材料研究进展打开文本图片集摘要：吸波材料是飞行器规避探测的重要手段之一。
本文对目前研究较为成熟的铁氧体吸波材料进行介绍，按照晶型结构对其进行分类并分别介绍其晶体结构和研究进展，概述了铁氧体材料吸波性能改进的研究概况，并总结了在选择适宜材料时应重点关注的性质。
关键词：铁氧体吸波材料;晶体结构;吸波性能Abstract：Absorbing material is one of the important means for aircraft to avoid detection.In this paper，the ferrite absorbing materials are introduced，and their crystal structure and research progress are introduced separately.The research situation of improving the absorbing properties of ferrite materials is summarized，and the properties that should be paid attention to when selecting suitable materials are summarized.Key words：Ferrite absorbing materials;Crystal structure;Absorbing property1 绪论吸波材料应用于被探测目标上可将照射其上的电磁波转化为其他能量，大幅度减弱其反射，使雷达无法辨识，一直是各国军事电子对抗领域的研究重点之一。
[1]荷兰研究人员在20世纪30年代开发出由二氧化钛和炭黑组成的第一种吸波材料，经过近90年的发展，吸波材料现已在多型飞行器上得到应用，如美国的B-2、F-35战斗机，国内的歼-20隐身战斗机等，代表着吸波材料发展在实际应用方面的新高度。
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TR-1高空侦察机
ASM-3空对舰导弹
纳米铁氧体吸波材料应用
微波暗室（吸波室）
微波暗室采用吸波材料和金属 屏蔽体组建，制造一个封闭的纯净 的电磁环境以排除外界电磁干扰。 在暗室内做天线、雷达等无线通讯 产品和电子产品测试可以免受杂波 干扰，提高被测设备的测试精度和 效率。 在测试电子产品电磁兼容性时， 由于频率过低会采用铁氧体吸波材 料。
纳米铁氧体吸波材料制备
微乳液是由油、水、表面活性剂有时存在助表面 活性剂组成的透明、各向同性、低黏度的热力学稳定 体系。其中不溶于水的非极性物质作为分散介质 , 反 应物水溶液为分散相 , 表面活性剂为乳化剂 , 形成油 包水型 或水包油微乳液。
微乳液法
水热法
在密闭高压釜内的高温、高压反应环境中 , 采 用水作为反应介质 , 使通常难溶或不溶的前驱体溶 解 , 从而使其反应结晶。
水解法、多元醇还原法、前驱体热分解法、溶剂热 法。近几年来溶胶一凝胶法与自蔓延高温合成法相结合 的自蔓延溶胶一凝胶法是发展起来的一种新的制备纳米 复合粉末方法，该法充分利用了自蔓延一次合成和溶胶 一凝胶法的优势，制备的粉末不需要再进行高温热处理。
其他 制备 方法
纳米铁氧体吸波材料应用
飞行器用隐身材料
TR-1高空侦察机采用铁氧体 吸波涂层（六角晶系铁氧体纳米 晶），但氧化铁只是用于250˚������ 以下，而飞行器在飞行时与空气 摩擦产生高温，因此西方国家研 制除了锂镉铁氧体、镍镉铁氧体 等新型铁氧体材料。 ASM-3空对舰导弹上应用含 铁氧体的玻璃钢材料，其隐身性 能大为提高。 同样，在地面坦克装甲车辆、 海上舰船、水雷等方面也有应用。
电磁辐射防护屏
纳米铁氧体吸波材料应用
微波通讯 防电磁污染 防电磁干扰 高速CPU及高速信号线
纳米铁氧体吸波材料发展趋势
复合化：
纳米铁氧体吸波材料与其它纳米或微米吸波材料复合, 制 成纳米复合铁氧体吸波材料, 发挥各自的优势, 则能拓宽吸收频 带、提高吸波性能, 从而满足实际应用上对吸波材料“薄、轻 、宽、强”的要求。如铁磁性Mn一Zn，Ni一Zn铁氧体。复合 化能够极大地提高吸波性能。可采用有机一无机纳米复合技术 ，能够很方便地调节复合物的电磁参数以达到阻抗匹配的要求 ，且可以大大减轻质量，有望成为今后吸波材料研究与发展的 重点方向。
问 题
原料金属醇盐成本较高； 有机溶剂对人体有一定的 危害性； 整个溶胶一凝胶过程所需 时间较长（常需要几天或 几周）； 存在残留小孔洞； 存在残留的碳； 在干燥过程中会逸出气体 及有机物，并产生收缩。
化学共沉淀法
原 理
流 程
优 点
通过溶液中的各种化学反应直接得到化学成分均 一的纳米粉体材料； 容易制备粒度小而且分布均匀的纳米粉体材料 。
铁氧体 吸波 材料
纳米铁氧体吸波材料简介
尖晶石铁氧体(Fe3O4)
石榴石铁氧体(Y3Fe5O12)
磁铅石型铁氧体(BaFe12O19)
纳米铁氧体吸波材料简介
纳米吸波材料（由颗粒组元和界面组元组成）独特 的结构使其自身具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应 和界面效应等性质。 相对于常规材料，纳米材料的界面组元所占比例大、 纳米颗粒表面原子比例高，不饱和键和悬挂键多，大量 悬挂键的存在是界面极化，吸收频带展宽；纳米材料量 子尺寸效应使电子能级分裂，分裂的能级间距正处于微 波的能量范围（〖10〗^(−2) ������������− 〖10〗^(−4) ������������ ）， 为纳米材料创造了新的吸收通道；纳米材料中的原子和 电子在微波场的辐照下，运动加剧，增加电磁能转化为 热能的效率，从而提高对电磁波的吸收性能，并兼有透 波、衰减和偏振等多种功能。纳米材料具有优异的吸波 性能，兼备了宽频带兼容性好、质量轻、厚度薄等特点。 （如：美国研制出“超黑粉”纳米吸波材料，对雷达波 吸收率达99%。）
溶胶-凝胶（S0l--Gel）法（最常用）
日本科学家Sugimoto 等于上世纪90 年代发展起来的一 种液相制备单分散金属氧化物颗粒的新工艺。 将金属有机或无机化合物经溶液制得溶胶，溶胶在一定 的条件下(如加热)脱水时，具有流动性的溶胶逐渐变粘稠， 成为略显弹性的固体凝胶，再将凝胶干燥，焙烧得到纳米级 产物。
智能化：
智能型材料是一种具有感知功能、信息处理功能、自我指 令并对信号做出最佳响应功能的材料和结构。
纳米铁氧体吸波材料
纳米铁氧体吸波材料
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纳米铁氧体吸波材料简介
纳米铁氧体吸波材料制备 纳米铁氧体吸波材料应用 纳米铁氧体吸波材料发展趋势
纳米铁氧体吸波材料简介
吸波 原理
吸波材料吸收或衰减入射的电磁波，并通过材 料的介质损耗使电磁波能量转变成热能或其它形式 的能量而耗散掉。吸波材料一般由基体材料（黏结 剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。 铁氧体是发展最早、应用最广 的吸波材料，属于亚铁磁性材料。 在高频下有较高的磁导率，且电阻 率较大，电磁波容易进入并快速衰 减，被广泛应用在雷达吸波材料领 域。按照微观结构不同，可以分为 立方晶系尖晶石型、稀土石榴石型 和六角晶系磁铅石型3 种主要系列， 均可作为吸波材料。 不足之处是密度大，温度适应 性差，频带窄。
纳米铁氧体吸波材料应用
抗电磁辐射
目前，市场上的防护服、防护屏 等是通过反射入射波达到防护的目的， 这样会造成二次反射电磁污染。 若利用纳米铁氧体吸波材料涂层 制作防护装置，则可减少二次电磁污 染及减轻电磁辐射对人体造成的危害。 具有吸波性能且不产生二次反射的防 装置的研究尚处于起步阶段。
电磁辐射防护服
纳米 吸波 材料
纳米铁氧体吸波材料简介
铁氧体的纳米化，使其同时兼有纳米材料 和铁氧体材料的吸波性能。纳米铁氧体是双复 介质，既具有一般介质材料的欧姆损耗、极化 损耗、离子和电子共振损耗，又有铁氧体特有 的畴壁共振损耗、磁矩自然共振损耗和粒子共 振损耗。 单一铁氧体制成的吸波材料，难以满足吸 收频带宽、质量轻、厚度薄的要求，通常在铁 氧体微粉中加入一些添加剂组成复合吸收剂， 可使电磁参数得到较好匹配。 如：铁氧体纳米复合材料多层膜在7～ 17GHz频率段的峰值吸收为－40dB，小于－ 10dB的频宽为2GHz。 复合铁氧体纳米吸波剂不仅吸波性能优异， 而且还兼有抑制红外辐射等多种功能。
纳米 铁氧体 吸波 材料
纳米铁氧体(Fe3O4)
纳米铁氧体吸波材料制备
物 理 法
高能机械球磨法、机械粉碎法、火 花爆炸法等。 用物理方法制备的样品、产品纯度低、 颗粒分布不均匀 , 易被氧化 , 且很难制备 出 10nm 以下的纳米微粒 , 所以在工业生 产和试验中很少被采纳。
化 学 法
化学共沉淀法 溶胶-凝胶法 水热合成法 微乳液法
宽频化：
目前的反雷达探测隐身技术主要是针对厘米雷达波，覆盖 的频率有限。要求材料具备宽频带特性，即用同一材料对抗多 波段电磁波的探测。
纳米铁氧体吸波材料发展趋势
低维化：
为探索新的吸收机理和进一步提高吸波性能，纳米微粒、 纤维、薄膜等低维材料日益受到重视。研究对象集中在磁性纳 米粒子、纳米纤维、颗粒膜和多层膜，它们具有吸收频带宽、 兼容性好、吸收强、密度小等特点，成为极具潜力的隐身材料 发展方向。
原 理
流 程
用聚乙二醇（PEG）凝胶法制备了 Ba（Zn1xCox）Fe16O27复合氧化物纳米材料。
溶胶-凝胶（S0l--Gel）法（最常用）
分 类
按产生溶胶一凝胶的机制分为： 传统胶束型 无机聚合物型 络合物型
优 点
பைடு நூலகம்
溶胶一凝胶体系中组分 的扩散在纳米范围内， 易在温和的反应条件下 进行； 通过控制反应条件和各 组分的比率，可对材料 的电磁参数进行调整; 均匀度、纯度高(均匀性 可达分子或原子水平); 易实现均匀掺杂； 工艺简单，不需要昂贵 的设备等。