2024年3月16日发(作者：索尼a系列)

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２００７年７月　

安徽大学学报（自然科学版）　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ　

Ｊｕｌｙ　２００７　

Ｖｏ１．３１　Ｎｏ．４　

第３１卷第４期　

（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ１　Ｆｅ２　Ｏ４铁氧体的吸波性能研究　

王翠平　，方庆清　，李民权　，刘艳关　

（１．安徽大学物理与材料科学学院，安徽合肥

摘

２３００３９；２．安徽大学电子科学与技术学院，安徽合肥２３００３９）　

要：采用固相烧结工艺，按不同配方分别制备了（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ　Ｆｅ：Ｏ　（　＝０．１、０．２、０．３、０．４、　

０．４５、０．５）．用Ａｇｉｌｅｎｔ８５ｌＯｃ矢量网络分析仪测试，在０．５～１３ＧＨｚ频段内材料的吸波性能．实验发现　

（Ｉ　Ｆｅ）０ｌ４　．１Ｆｅ：Ｏ　有较强的吸波性能，然后再对（ＬｉＦｅ）０Ｉ４５Ｚｎ０＿ｌＦｅ：Ｏ　进行不同搀杂，并在０．５～１８ＧＨｚ　

频段内测试材料的吸波性能，发现掺入１ｗｔ％的Ａ１　Ｏ　对增加一１０ｄＢ带宽非常有效果．　

关键词：固相烧结；ＬｉＺｎ铁氧体；掺杂；吸波性能　

中图分类号：０４８２　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—２１６２（２００７）０４～００５１—０４　

电磁技术的不断发展，无线电广播、电视、电脑以及各类电子设备的广泛使用，为人们的工作和生活　

带来便捷高效的同时，日益增强的电磁辐射也正越来越多地充斥于生活空间，改变着周围的电磁环境．　

电磁辐射对人体的作用主要表现为３种形式，“热效应”、“非热效应”和“致癌、致突变、致畸作用”…．　

高性能电波吸收材料近年来一直是人们研究的热点之一．目前，人们研究的电波吸收材料主要是高　

分子材料、手性材料、纳米材料和铁氧体材料等．其中，铁氧体材料吸波频带宽、吸收强度高，是应用最广　

的吸波材料之一．尖晶石型ＬｉＺｎ铁氧体作为高频软磁材料，近年来只在国外期刊对它的吸波性能的研　

究有报道　Ｉ３Ｊ．　

１试样的制备和测量方法　

１．１材料的制备　

以Ｌｉ：ＣＯ，、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ，粉体为原料，将３种粉体分别按不同的摩尔比（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ１－２ｘＦｅ２Ｏ　（　＝０．１、　

０．２、０．３、０．４、０．４５、０．５）称量混合，再将混合后的粉料放在玛瑙研钵中充分混合，碾磨２ｈ，所得纳米粉　

体再在空气中８５０￣Ｃ烧结，其预烧结曲线如图１ａ所示，预烧后的粉料再经１１００￣Ｃ退火，其曲线如图１ｂ　

所示．　

１０ｏ　０　１０ｏ　２０ｏ　３０ｏ　４００　５ｏ０　６０ｏ　７０ｏ　

ｔ／ｍＪｎ　

图１ａ（ＬｉＦｅ）　Ｚｎｌ一缸Ｆｅ２０４预烧曲线　ｔ／ｍｌｎ　

图ｌｂ（ＬｉＦｅ）　Ｚｎｌ—ｈ　Ｆｅ２Ｏ４　１１００￣Ｃ退火曲线　

１．２样品结构和性能的测量方法　

将１１００￣Ｃ退火并且碾磨后的材料用聚氨脂作粘结剂按４：１均匀混和后，涂于铝板的一面（涂层厚度　

收稿日期：２００６—０４—２１　

基金项目：安徽省２００５年度重点基金资助项目；光电信息获取与控制教育部重点实验室基金资助项目　

作者简介：王翠平（１９７２一），女，安徽蒙城人，安徽大学实验师，硕士．　

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５２　安徽大学学报（自然科学版）　第３ｌ卷　

为３．１ｍｍ左右），等固化后待测．为避免表面粗糙对测试结果影响，测试前先将试样表面磨平．采用矢量、　

网络分析仪（Ａｇｉｌｅｎｔ８５１０ｃ）测试样品的反射损耗随频率的变化，利用转靶Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ，　

ＭｘＰ１８ＡＨＦ）分析制备粉料的晶体结构，晶粒粒径由ｓｃｈｅⅡｅｒ公式：　＝　计算．　

２实验结果及分析　

２．１样品结构测试结果　

８５０￣Ｃ预烧粉料的ＸＲＤ谱如图２所示．实验结果表明，所有样品结构均为尖晶石相晶体；利用　

郴　如０　

Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式计算晶粒粒径（　＝０．１，０．２，０．３，…），不同配方的粉料晶粒粒径分别为：５９．９３、６０．５、　

５９．２２、５９．１５、５９．７、６０．２ｎｍ，可以看出所制备的锂锌铁氧体晶粒尺寸约为６０ｎｍ．　

＝ｏ．５　

．．．＾　．　一　．．．▲…．．．一ｊＩ一｜Ｉｌ　一．　

＿　●　

．

ｒ＝ｏ．４５　

Ｉ　．　。　。ｌ　Ｉ　．　

●　－　一　

４　

．．　

＾　＾　Ａ　．　

－　●　

＝ｏ．３　

＾　Ｊ　

．

’　７　＝ｏ－２　

●　●　

．　

＾　，　Ｉ．　．　＾　＾　．　

＝ｏ．１　

２０　３０　４０　５ｏ　６０　７０　舳　

２　０／ｄｅｇ　

图２　（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ　一　Ｆｅ：Ｏ　铁氧体预烧料的ＸＲＤ测试谱线　

２．２不同配方对吸波特性的影响　

图３所示是不同配方（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ。一　Ｆｅ　Ｏ　的吸波曲线．　

５’　—　

４　

＿０，３１２ｒ、／＾、　厂＼、ｆ　

／　，３ｌ１１ｍｍ＼，√　＼／　

Ｊ　

严　—　’　

Ｉ’３　

ｙ厂　　、　

０　２　４　６　８　１０　１２　１４　

图３　（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ　一　Ｆｅ：Ｏ　的吸波曲线　

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第４期　王翠平，等：（ＬｉＦｅ）　Ｚｎ。　Ｆｅ　Ｏ　铁氧体的吸波性能研究　５３　

从图中司看出：　

（１）　＝０．１时，主吸收峰峰位在１０．１３ＧＨｚ，最大损耗量为～４５．５ｄＢ，在８．７ＧＨｚ处有一个次吸收　

峰，反射损耗分别为一１７．９ｄＢ，另有反射损耗区域在０．５ＭＨｚ附近，由于仪器频段原因不能完整测出，这　

里暂不讨论．　

（２）　＝０．２时，主吸收峰峰位移向９．７ＧＨｚ，最大损耗量减小到一２０．７ｄＢ，损耗带宽明显变大，　

８．７ＧＨｚ处的次吸收峰消失，另外在７．５ＧＨｚ和１２ＧＨｚ分别出现较弱的吸收峰，反射损耗分别为一８．４ｄＢ　

和一８．２ｄＢ，而此两处的曲线很平缓，对展宽损耗带宽很有利．　

（３）　＝０．３时，主吸收峰变弱，７．２５ＧＨｚ处次峰变强、变宽，最大损耗量为一１２．９８ｄＢ，１２．１４ＧＨｚ处　

的吸收峰反射损耗为一１４．７ｄＢ，损耗带宽明显变大，另外还在７．５ＧＨｚ处弱吸收峰变成两个峰，整个曲　

线的一８ｄＢ带宽明显增大．　

（４）　：０．４时，０　５ＭＨｚ附近的反射损耗消失，与　＝０．３的曲线相比，损耗变强，曲线较平缓，　

一

８ｄＢ带宽略增．　

ｏ　４　ｏＰｍ　。培　ｏ　４培ｍ　珈。培

（５）　＝０．４５时，与　＝０．４的曲线相比，在７．３ＧＨｚ和９．２７ＧＨｚ处的吸收峰明显变得陡峭，最大损　

８ｄＢ带宽明显增加．　

耗吸收量分别达到一２０．１ｄＢ和一２１．７ｄＢ，另外１２．１４ＧＨｚ的吸收峰也明显变强、变宽，整个曲线的　

一

（６）　＝０．５时，与　：０．４５的曲线相比，９．２７ＧＨｚ最大损耗吸收明显增加，达到一３１ｄＢ，吸收峰，峰　

位无变化，一８ｄＢ带宽明显减少．　

由图３所示可看出，（ＬｉＦｅ）。．　Ｚｎ。　Ｆｅ：Ｏ　吸波性能最好，一８ｄＢ带宽也明显比其他样品好．　

由文献［４］知，８ＧＨｚ附近对应的峰位为畴壁共振峰，１０．４ＧＨｚ附近对应的峰位为自然共振峰，　

１２ＧＨｚ附近对应的峰位为介电损耗峰．由于自然共振峰与∞　＝　Ｍｓ成正比，可以认为随Ｌｉ含量的变　

化，引起自然共振峰位和损耗大小的变化．　

２．３掺杂对（ＬｉＦｅ）０　４ｓＺｎｏ．１Ｆｅ２Ｏ　吸波性能的影响　

由于上面测试发现（ＬｉＦｅ）。．　５Ｚｎ。。　

Ｆｅ：Ｏ　吸波性能最好，所以再对其分别　

进行ＣａＣＯ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ａ１２Ｏ３（１ｗｔ％）掺杂　

研究．　

图４所示是（ＬｉＦｅ）ｏ＿４５Ｚｎ　Ｆｅ２　Ｏ４　

掺杂后各样品的反射损耗随频率变化　

的的吸波曲线．可以看出（ＬｉＦｅ）。　

Ｚｎｏ

１

Ｆｅ２Ｏ４掺入１ｗｔ％的Ａ１２Ｏ３对增加　

．

—　

一Ｖ　

总的一１０ｄＢ带宽很有帮助，而掺人　

１ｗｔ％的ＣａＣＯ　和Ｃｒ２Ｏ　则可以增加　

９ＧＨｚ附近的最大损耗吸收量．　

—～　

３　结语　

图４　（ＬｉＦｅ）。　ｚｎ０。Ｆｅ　Ｏ　掺杂后的吸波曲线　

用氧化物法制备的ＬｉＺｎ铁氧体，　

在０．５～１８ＧＨｚ频段内测试了不同Ｌｉ含量吸波性能影响，发现各样品在６—１３ＧＨｚ频段内具有良好的　

吸波特性，而　＝０．４５时吸波性能最好，当　减小也就是Ｌｉ含量降低时，样品的吸波特性降低．同时对　

（ＬｉＦｅ）。　Ｚｎ。．。Ｆｅ：Ｏ　进行掺杂，发现掺人１ｗｔ％的Ａ１：Ｏ，吸波效果最好，可有效增加一１０ｄＢ损耗带宽．　

（下转第８４页）　

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安徽大学学报（自然科学版）　

［３］　肖贻茂．大力推行牧草种植快速发展草食畜禽［Ｊ］．湖北畜牧兽医，２００３，６：５—７．　

第３１卷　

［４］刘晓颖，姚红谊，张嫒嫒．苜蓿叶蛋白的分离及性质研究［Ｊ］．安徽大学学报：自然科学版，１９９４（３）：９０—９４．　

［５］周志宇，付华，张洪荣．苜蓿＃Ｐｔ蛋白提取方法的研究［Ｊ］．草业科学，１９９９（４）：１３—１５．　

［６］　苗延林，邵秀芝．等离子发射光谱法测定大麦芽中多种微量元素的研究［Ｊ］．郑州工程学院学报，２００４，２５（３）：　

５５—５７．　

Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　Ｒｙｅｇｒａｓｓ　

ＬＩＵ　Ｘｉａｏ—ｙｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｙｅｇｒａｓｓ　ｆｒｏｍ　Ｓｕｄａｎ　ｅｘｉｓｔｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｎｄ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ａｎｉｍａｌ　ｈｕｓｂａｎｄｒｙ　ａｎｄ　

ｉｓｈｅｒｆｙ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｈｉｇｈ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｆｒｏｍ　Ｒｙｅｇｒａｓｓ　ｗａｓ　

ｓｔｕｄｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｃｉｄｉｆｉｅｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｃｃｏｍｐａｎｙ　ｗｉｔｈ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｌｓｏ　ａｎａｌｙｓｅｄ　ｔｏｔａｌ　ｓｕｇａｒ　

ｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ａｎｄ　ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｒｙｅｇｒａｓｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　

ａｎｄ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　Ｒｙｅｇｒａｓｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ａｄｄｉｔｉｖｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｙｅｇｒａｓｓ；ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ａｃｉｄｉｆｉｅｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；ｏｒｇａｎｉｃ　

ｓｏｌｖｅｎｔｓ　ｍｅｔｈｏｄ：ｔｒａｃｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ．　

责任编校：李镜平　

七　

（上接第５３页）　

参考文献：　

［１］　窦丹若．建筑空间的电磁辐射和建筑吸波材料［Ｊ］．中国非金属矿工业导刊，２００４，４３（５）：２１—２３．　

［２］Ａ　Ｎ　Ｙｕｓｏｆｆ，Ｍ　Ｈ　Ａｂｄｕｌｌａｈ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｄ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ＬｉＺｎ　ｆｅｒｒｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　

Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００４，２６９：２７１—２８０．　

［３］　

ｙｏｎｇ　Ｓ　Ｃｈｏ，Ｊｕｎｇ　Ｗ　Ｌｅｅ。Ｖａｓａｎｔｈａ　Ｒ　Ｗ　Ａｍａｒａｋｏｏｎ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ　ａｄｄｉｔｉｖｅｓ　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　

ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ＬｉＺｎ　ｆｅｒｒｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００５，５９：７１０—７１３．　

［４］　廖绍彬．铁磁学［Ｍ］．北京：北京科学出版社，１９８８．　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ（ＬｉＦｅ）　Ｚｎｌ　Ｆｅ２　Ｏ４　

ＷＡＮＧ　Ｃｕｉ—ｐｉｎｇ　，ＦＡＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｑｉｎｇ　，ＬＩ　Ｍｉｎ—ｑｕａｎ　，ＬＩＵ　Ｙａｎ—ｍｅｉ　

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３９，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：（ＬｉＦｅ）　Ｚｎｌ一２　Ｆｅ２Ｏ４（　＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．４５、０．５）ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　

ｓｏｌｉｄ—ｓｔａｔｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，Ｔｈｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ａ　Ａｇｉｌｅｎｔ８５　１　０　ｖｅｃｔｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　

ｓ　

ａｎａｌｙｚｅｒ　ｉｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ０．５～１３ＧＨｚ，Ｉｔ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ（ＬｉＦｅ）ｏ

４５

Ｚｎ０　１Ｆｅ２Ｏ４　ｉ

，

Ｚｎ０　ｌ　Ｆｅ２　Ｏ４　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　

ｂｅｔｔｅｒ．ａｎｄ　ｓｔｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　Ｃｒ２　Ｏ３　ａｎｄ　Ａ１２　Ｏ３　ａｄｄｉｔｉｖｅｓ　ｉｎ（ＬｉＦｅ）０

４ｓ　

．

ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｔｈｅｎ　ｆ０ｕｎｄ　ｔｈａｔ　Ａ１２Ｏ３（１ｗｔ％）ｄｏｐｉｎｇ　ｃａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ一１０ｄＢ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｉｄ—ｓｔａｔｅ　ｓｉｎｔｅｒ；ＬｉＺｎ　ｆｅｒｒｉｔｅｓ；ｍｉｘｅｄ；ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　

责任编校：李镜平