摘 要

本文结合吸波材料的研究现状和存在的问题，提出了HFAM/TiO₂/Fe₃O₄复合材料的设计思路，利用XRD对TiO₂在HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料中的不同占比对于包覆情况的影响及其物相进行分析、利用FE-SEM对HFAM/Fe₃O₄复合材料及HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料的微观形貌进行分析，利用矢量分析仪对样品的电磁性能进行分析。为制得满足吸波频带宽，比重小，吸波效能高的吸波材料提供相关数据支撑和理论基础。

研究结果表明：

（1）采用化学共沉淀法可成功制备了HFAM/Fe₃O₄复合材料，且Fe₃O₄在HFAM表面包覆较为完整，所制得的HFAM/Fe₃O₄复合材料具有超顺磁性，最大饱和磁化强度为43.39

emu/g。

（2）采用水热法可成功制备HFAM/TiO₂/Fe₃O₄复合材料，TiO₂在HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料中的占比为50%时，TiO₂包覆情况最好，包覆层既完整又均匀。

（3）TiO₂在HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料中的占比为50%的复合材料介电损耗和磁损耗能力较强，介电损耗和磁损耗数值相差不大，符合电磁阻抗匹配的要求。

（4）通过使用HFAM/TiO₂/Fe₃O₄复合材料作为吸波剂，在2-20GHz内，当样品厚度为7mm时，最小反射率为-10dB，反射率小于-5dB的频带宽度为7GHz，材料的吸波性能较为优良。

关键词：吸波材料；吸波性能；TiO₂；Fe₃O₄

Abstract

In this paper, the design of HFAM/TiO₂/Fe₃O₄ composites was put forward by using the research status and existing problems of absorbing materials. The effect of different ratios of TiO₂ on HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites by XRD was investigated. The microstructure of HFAM /Fe₃O₄ composites and HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites were analyzed by FE-SEM. The electromagnetic properties of HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites were analyzed by means of appropriate analyzer. Which provides relevant data support and theoretical basis for absorbing absorbing materials with high frequency bandwidth, small specific gravity and high absorbing power.

Research indicates:

 (1) HFAM/Fe₃O₄ composites can be successfully prepared by chemical coprecipitation method, and Fe₃O₄ is more complete on the surface of HFAM. The prepared HFAM/Fe₃O₄ composites have superparamagnetism, and the maximum saturation magnetization is 43.39emu/g.

   (2) The HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites can be successfully prepared by hydrothermal method. When the proportion of TiO₂ in HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites is 50%, the coating is the best, and the coating is complete and uniform.

   (3) The dielectric loss and magnetic loss of composite materials with 50% of the content of TiO₂ in HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composites are strong, and the dielectric loss and magnetic loss are different, which meet the requirements of electromagnetic impedance matching.

(4) By using HFAM/Fe₃O₄/TiO₂ composite as the absorbing agent, when the sample thickness is 7mm, the minimum reflectivity is -10dB, the frequency of the reflectance is less than -5dB is 7GHz, Wave performance is more excellent, the sample thickness in different frequency range has a different impact.

Key words: absorbing material; absorbing properties; TiO₂; Fe₃O₄

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景及目的 1

1.1.1电磁波的危害 1

1.1.2电磁波的防护 1

1.1.3 电磁吸波材料的组成和分类 2

1.1.4 防护吸波材料目前存在的问题 3

1.2 本次课题的设计思路 3

1.2.1 水泥基基体的确定 3

1.2.2 复合吸波材料的吸波原理 4

1.2.3 吸波材料纳米TiO₂的确定 4

1.2.4 吸波材料纳米Fe₃O₄的确定 5

1.2.5 粉煤灰空心微珠的引用 6

1.3本论文的研究内容 6

第二章 Fe₃O₄包覆空心微珠复合材料的制备 7

2.1 引言 7

2.2实验部分 8

2.2.1实验原料及试剂 8

2.2.2实验设备 8

2.2.3实验过程 8

2.3产物表征 9

2.3.1扫描电镜分析（SEM） 9

2.3.2 磁性能分析 9

2.4 实验结果与讨论 10

2.4.2 磁性能分析 11

2.5 本章小结 12

第三章 HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料的制备和表征 13

3.1引言 13

3.2 实验部分 13

3.2.1 实验原料 13

3.2.2 实验设备 13

3.2.3 控制变量法实验方案的设计 13

3.2.4 HFAM/Fe₃O₄/TiO₂复合材料的制备 14

3.3 产物表征 14

3.3.1 X射线衍射分析（XRD） 14

3.3.2 扫描电镜分析（SEM） 14

3.3.3 电磁参数的测定 15

3.4 实验结果与讨论 15

3.4.1 X射线衍射分析 15

3.4.3 电磁参数的测定 18

3.5 本章小结 20

第四章 结论 21

参考文献 22

致谢 23

第一章 绪论

1.1研究背景及目的

1.1.1电磁波的危害

在0-400GHz的宽频率范围内，电磁波被广泛应用，具体的应用领域包括民用电子设备和军事等。然而电磁波在为人类提供便利推动社会发展的同时，它的弊端也日益显露，具体弊端表现为影响电子设备稳定性、危害人类健康等，电磁波污染同大气污染、水质污染、噪音污染一起被称为“四大公害”。

电磁波主要有以下三个方面的危害：

（1）电磁干扰

电磁干扰是指电子设备的正常运行有时会受到不同设备之间相互发出有害电磁波的影响。计算机指令被误导、通信网络的正常运行被破坏、民用航空路线中断都可能和电磁干扰有关^[1]。

（2）危害人体健康