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《磁性金屬電介質(zhì)復(fù)合超微顆粒制備及磁性、電磁性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、鋼鐵研究總院博士學(xué)位論文摘要金屬磁性顆粒具有高飽和磁化強度。核殼型金屬／電介質(zhì)復(fù)合顆粒的電介質(zhì)殼層可以有效地阻止金屬顆粒間渦電流的出現(xiàn)，使磁性顆粒在高頻交變磁場中得以充分磁化。并且，通過顆粒尺寸控制，可以實現(xiàn)金屬磁性顆粒與電介質(zhì)復(fù)合材料電、磁參數(shù)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)具體要求的交變磁化應(yīng)用場合。研究復(fù)合顆粒的磁性能與交變磁化特性及微結(jié)構(gòu)對它們的影響，對核殼型復(fù)合顆粒在高頻交變磁化場合的應(yīng)用研究具有重要意義。本文首先制備不同尺寸量級的磁性金屬／電介質(zhì)球體或近球體復(fù)合超微顆粒，然后對其常溫下飽和磁化強度、矯頑力及高頻交變磁似電磁特性進行測量研究，并通過微結(jié)構(gòu)觀察研究了微結(jié)構(gòu)特征(顆粒尺寸、核殼結(jié)構(gòu))對
2、復(fù)合顆粒的基本磁性能及高頻交變磁化特性的影響。主要內(nèi)容如下：1．用機械球磨法制備5,urnFe／Si02復(fù)合顆粒，經(jīng)微結(jié)構(gòu)觀察與性能測試，觀察到復(fù)合顆粒顯鐵磁性，其中磁性相鐵顆粒的飽和磁化強度與塊體數(shù)值相近；共混球磨時間的增加有利于提高復(fù)合粉體在10MHz．1．8GHz和2．18GHz頻段間的復(fù)磁導(dǎo)率實虛部與復(fù)介電常數(shù)實虛部。2．用新穎的復(fù)合顆粒制備方法，即溶劑熱方法制備出亞微量級球形Ni顆粒，并與高錳酸鉀酸化溶液處理相結(jié)合制備出核殼型Ni／Mn02，其中Mn02殼層厚度不超過lOnm?；敬判阅軠y量表明Ni／Mn02具有小的剩余磁化強度與大于軟磁范疇的矯頑力。磁、電損耗角余切值表明，亞
3、微米Ni／Mn02在2-5GHz，8．11GHz頻段和13GHz附近具有較理想的波阻抗匹配。3．制備5,tan核殼型Fe／有機物、Fe／Mn02球體或近球體復(fù)合顆粒，并以它們及5,umFe／Fe304和50nmFe／Fe304為對象，對不同尺寸、不同殼層的鐵復(fù)合顆粒進行了基本磁性能與電磁性能研究。觀察到5,urnFe／有機物、Fe／Mn02、Fe／Fe304的飽和磁化強度與鐵塊體數(shù)值接近，三者的磁導(dǎo)率虛部分別在63MHz、18MHz、27MHz頻率處出現(xiàn)極大值；觀察到50nmFe／Fe304常溫下顯示較硬的鐵磁特性，矯頑力達到5910e。50nmFe／Fe304復(fù)合顆粒在4．5GHz和1
4、2．13GHz頻段內(nèi)具有較理想的波阻抗匹配。4．在本文的實驗結(jié)果與相關(guān)實驗、理論文獻研究的基礎(chǔ)上，討論了核心尺寸和界面作用對復(fù)合超微顆粒的飽和磁化強度M，、矯頑力胃。的影響。觀察到復(fù)合顆粒的M，隨核心磁性顆粒尺寸的減小而下降，并對該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進行了討論；在以單疇臨界尺寸附鋼鐵研究總院博士學(xué)位論文近為界的兩個尺寸區(qū)間，顆粒尺寸對復(fù)合顆粒矯頑力的影響特征不同：當(dāng)尺寸大于單疇臨界尺寸或在其附近，磁性復(fù)合超微顆粒的矯頑力隨顆粒尺寸的減小而增大；而當(dāng)尺寸小于單疇臨界尺寸時，常溫下顆粒的矯頑力隨尺寸的增大而增大。5．通過對實驗結(jié)果的討論和對已有文獻的研究，闡述了核殼型復(fù)合磁性超微顆粒的高頻復(fù)磁導(dǎo)
5、率求解過程，分析了復(fù)合顆粒交變磁化的特征與常見現(xiàn)象，討論了核殼結(jié)構(gòu)與磁性顆粒尺寸對交變磁化特征的影響。分析確定了：5彬F影電介質(zhì)高頻磁化過程中，在10．100MHz頻段和1-2GHz頻段分別發(fā)生了疇壁共振與自然共振現(xiàn)象，50nmFe／Fe304在8GHz附近發(fā)生了自然共振現(xiàn)象；觀察到復(fù)合顆粒的自然共振現(xiàn)象隨著顆粒尺寸的減小向高頻方向移動。關(guān)鍵詞：電磁兼容材料，磁性金屬／電介質(zhì)顆粒，核殼結(jié)構(gòu)，磁性能，高頻交變磁化，電磁性能鋼鐵研究總院博+學(xué)位論文ABSTRACTTomakeuseofitshighmagnetization,metalmagneticparticlewascoatedwit
6、hdielectricmaterialstopreventtheadventofeddycurrentamongthemetalparticles．Suchcore／shellstructuredoesafavorforthehi。曲frequencyapplicationofmetal／dielectriccompositeparticles．Meanwhile，itisfeasibleforthecompositeparticlestohavedesirableelectromagneticpropertiesviathemodulationofparticlesize．Thus，i
7、tisimportanttounderstandthepropertycharacteristicsandthemicrostructureeffectofthecompositeparticles，beforetlleyareappliedinalternatingmagneticfieldwithhigllfrequency．Inthiswork,severalkindsofmagneticmetal／dielectriccom
