前言
随着雷达、微波通信技术的发展,特别是近年来由于抗电磁波干扰、隐身、微波暗室等方面的需求,电磁波吸收材料的研究日益受到重视。吸波材料种类繁多,其中铁氧体是微波吸收材料中较好的一种。
铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功;1956年又在此晶系中开发出平面型的超高频铁氧体,同时发现了含稀土元素的石榴石型铁氧体,从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系。其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率)都比较小,而且难以满足相对介电常数和相对磁导率尽可能接近的原则 。因此,单一铁氧体难以满足涂层薄、重量轻、吸波效率高和吸收频带宽的要求,所以,其发展将由单一型铁氧体材料向复合型铁氧体材料,大颗粒材料向纳米粒级材料的方向发展。
本书涉及纳米镍铁氧体的制备、表征和吸波性能等方面内容。纳米铁氧体磁性材料是微波的吸收体,纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3~4个数量级,吸收率高;它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子并通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变;高浓度晶界和晶界原子的特殊结构导致材料在电磁场的辐射下,活性原子及电子运动加剧,促使磁化,最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
运用复合技术对纳米磁损耗型和电损耗型材料进行复合便可得到吸波性能大大提高的纳米复合吸波材料。纳米复合吸波材料因其综合了纳米材料和复合材料的优点而具有良好的吸波特性,已成为材料科学研究的新趋势。目前有关纳米镍铁氧体复合吸波材料制备和性能研究的书籍还相对较少,因此本书在编写过程中,充分结合上述情况,根据笔者多年科研研究成果,着重对稀土掺杂纳米镍铁氧体、镍铁氧体/空心微珠复合材料和镍铁氧体/聚合物复合粉的制备、表征与吸波性能等相关内容进行阐述。
参与本书编写的沈阳理工大学的马瑞廷博士(编写第2章和第8章)有着多年从事纳米铁氧体材料制备、表征和吸波性能研究的丰富经验。在本书的编写过程中,他从拟定章节到筛选素材等方面提出了非常宝贵的意见。
本书试图将科学性、系统性和实用性寓于一体,并且面向从事或有兴趣致力于纳米吸波材料研究或教学的教师、研究生、科研工作者和工程技术人员。
编者
2015年1月