钛酸钡及改性陶瓷材料的制备与电磁性能研究

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1、人连理』人学硕士学位论文摘要本论文采用溶胶．凝胶法制备了钛酸钡(Bariumtitanate，BT)及炭黑／钛酸钡改性陶瓷粉末(Carbonblackandbariumtitanate，CB／BT)，并首次对钛酸钡陶瓷粉末填充环氧树脂基(EpoxideResin，EP)所得复合材料以及改性陶瓷粉末填充环氧树脂形成的复合材料的电磁性能进行了研究。利用红外光谱(Infra-redspectrum，m)、X射线衍射仪(X．raydiffraction，XRD)、拉曼光谱(RamanSpectrum)、紫外

2、光度计叫ltravioletspectrometer，uv)、扫描电子显微镜(Scanningelectronicmicroscope，SEM)、差热扫描量热仪①ifferentScanningcalorimeter，DSC)和热重分析仪(Thermogravimetry—DifferemialThermalAnalysis，TG)等分析手段对不同热处理温度下的钛酸钡粉末样品进行了形貌结构表征，并结合IR、XRD和DSC—TG分析手断对钛酸钡干凝胶热分解和晶化过程进行分析；对不同热处理温度条件下的钛

3、酸钡的电阻率进行研究。结果显示：在试验条件下得到的钛酸钡干凝胶体为无定形，晶粒尺寸随热处理温度升高而增大，热处理温度对钛酸钡的热分解、晶化过程、电阻率有不同程度的影响，并且凝胶热分解过程分为三个温区。采用同轴法测试了制备的钛酸钡粉末的电磁常数，并按照钛酸钡在基体中的不同含量制各了厚度分别为了1，2，4和6mm的钛酸锁／环氧树脂复合平板。利用弓形法在无回音吸波暗室中对钛酸钡／环氧树脂复合平板的电磁波吸收吸收性能进行了实验测试，并分析了平板的厚度、吸波剂填充含量对电磁波吸收影响；针对其吸收特性探讨了钛酸

4、钡粒子的吸收损耗机理。结果表明：在测试频段内，复介电常数实部5’从32逐渐减小到5，虚部，由25逐渐降低到5，具有明碌的频响特性。其复磁导率的实部“’接近于l，虚部Ⅳ”几乎为0。因此钛酸钡属于介电型损耗材料，制各的钛酸钡／环氧树脂复合吸收材料在8～18GHz范围内对电磁波有良好的吸收效果，增加平板厚度对吸波性能的提高有‘定效果，并胃．基体中钛酸钡含量达到或超过为20耐．％时，对电磁波的吸收效果较好。在厚度为4mm时含量超过20wt．％(25和30wt．％)时，吸波性能最佳，有效吸收带宽8-10GHz

5、。为了提高吸波剂对电磁波的吸收性能，采用溶胶．凝胶法制备了炭黑／钛酸钡复合粒子。利用XRD、Raman和透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope，TEM)手段分析复合粒子的形貌结构：同时研究了复合粒子的导电性能和电磁参数，并按照复合粒子在基体中含量分别为5、10、15、20、25和30、vt．％，并且厚度分别为1，2，4和6mm的复合粒子／环氧树脂复合平板。结果表明：复合粒子颗粒直径在100rim左右，与纯钛酸钡相比，改性复合粒子的导电性能和介电常数都有较大改善，

6、而且随着复合平板的厚钛酸钡及其改性陶瓷材料的制备与电磁性能研究度以及复合粒子在复合吸波平板中含量的不同，它对电磁波的吸收性能也有不同影响：厚度的增加可以提高其吸波性能；当试样中复合粒子质量百分含量达到或超过20％时，明显改善了复合平板对电磁波的吸收性能。关键词：钛酸钡；炭黑；溶胶一凝胶；导电性：介电特性：吸波性能；大连理T大学硕+学位论文TheInvestigationofSynthesisandElectromagneticCharactersofBariumTitanateandItsModif

7、iedCeramicMaterialskbstractInthisdissertation，theceramicpowderofbariumtitanate(BaTi03，BT)anditsmodifiedcompoundmaterialofcarbonblackandbariumtitanate(CB／BT)weresynthesizedbysol-golmethod，respectively．Theelectromagnetic(EM)waveabsorbingpropertiesoftheBT

8、andCB／BTrespectivelyfilleduptheepoxideresin(EP)wereinvestigatedforthefirsttime．Themircrostmctureandmorphologyofpowderswerecharacterizedbyinfra-redspectrum(m)，X-raydiffraction(XRD)，RamanSpectrum，ultravioletspectrometer(uv)，scanningelectr