Danh mục

Tổng hợp vật liệu nano ferrite Zn0.5Ni0.5Fe2O4 và khảo sát tính chất hấp thụ sóng radar của chúng

Số trang: 10      Loại file: pdf      Dung lượng: 1.10 MB      Lượt xem: 10      Lượt tải: 0    
10.10.2023

Phí lưu trữ: miễn phí Tải xuống file đầy đủ (10 trang) 0
Xem trước 2 trang đầu tiên của tài liệu này:

Thông tin tài liệu:

Với vật liệu tổng hợp được, chúng tôi chế tạo composit với cao su tổng hợp. Các mẫu có thành phần và bề dày khác nhau. Trên cơ sở đo phổ tổn hao truyền qua và phản xạ sóng radar sử dụng máy phân tích mạng véctơ, chúng tôi đã tính toán được đặc trưng phổ của hằng số điện môi và độ từ thẩm phức của vật liệu composit, trong dải tần số từ 8 đến 12 GHz. Trên cơ sở đó đã phân tích được sự phụ thuộc của phổ tổn hao phản xạ vào thành phần của vật liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp vật liệu nano ferrite Zn0.5Ni0.5Fe2O4 và khảo sát tính chất hấp thụ sóng radar của chúngVật lý TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO FERRITE Zn0.5Ni0.5Fe2O4 VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT HẤP THỤ SÓNG RADAR CỦA CHÚNG Trần Quang Đạt1,2*, Nguyễn Trần Hà1, Đỗ Quốc Hùng1 Tóm tắt: Vật liệu nano siêu thuận từ Zn0.5Ni0.5Fe2O4 được tổng hợp với số lượng lớn bằng phương pháp phun sương - đồng kết tủa. Các phép đo khảo sát cấu trúc, tính chất của vật liệu như TEM, SEM, XRD đã cho thấy vật liệu có cấu trúc trevorite lập phương tâm khối với kích thước hạt cỡ 10 nm. Kết quả đo VSM cho thấy vật liệu chế tạo được là siêu thuận từ với từ dư và lực kháng từ gần như bằng không, trong khi từ độ bão hòa lớn, cỡ 68 emu/g. Với vật liệu tổng hợp được, chúng tôi chế tạo composit với cao su tổng hợp. Các mẫu có thành phần và bề dày khác nhau. Trên cơ sở đo phổ tổn hao truyền qua và phản xạ sóng radar sử dụng máy phân tích mạng véctơ, chúng tôi đã tính toán được đặc trưng phổ của hằng số điện môi và độ từ thẩm phức của vật liệu composit, trong dải tần số từ 8 đến 12 GHz. Trên cơ sở đó đã phân tích được sự phụ thuộc của phổ tổn hao phản xạ vào thành phần của vật liệu.Từ khóa: Nano ferrite, siêu thuận từ, đồng kết tủa, Zn0.5Ni0.5Fe2O4, RAM. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghệ hấp thụ sóng điện từ có tiềm năng ứng dụng rất lớn, nhất là với cácmục đích quân sự [1,2]. Nhu cầu sử dụng vật liệu hấp thụ sóng radar băng X ngàycàng cao trong công nghệ tàng hình. Vật liệu hấp thụ sóng radar được lựa chọngiữa vật liệu từ tính và vật liệu điện môi để tạo nên hỗn hợp có khả năng hấp thụ visóng rất lớn [3]. Hằng số điện môi phức và độ từ thẩm phức là các thông số đểđánh giá khả năng hấp thụ của vật liệu. Sự thay đổi của các đại lượng này theo tầnsố là một vấn đề nóng bỏng được nghiên cứu rộng rãi. Hiện nay vật liệu compositđược phát triển bằng cách sử dụng kết hợp từ môi – điện môi đã đạt được sự hấpthụ trong băng thông rộng. Chỉ những vật liệu có khả năng hấp thụ 90% nănglượng của sóng tới mới có ý nghĩa ứng dụng trong thực tế. Hơn nữa vật liệucomposit cần có độ bền cao, nhẹ và linh hoạt trong việc chế tạo mẫu có tiềm năngứng dụng rất lớn [4]. Vật liệu ferrite từ mềm là sự lựa chọn tốt cho việc phát triểncấu trúc composit [5]. Các ferrite thường được sử dụng nhất cho các ứng dụng hấpthụ vi sóng là spinel. Vật liệu NiZn-ferrite rất phù hợp cho hấp thụ ở tần số cao (3 -30 GHz), do khối lượng nhẹ, giá thành rẻ, linh hoạt trong chế tạo. Việc pha thêmZn2+ vào mạng tinh thể vật liệu vừa làm tăng tính chất từ của vật liệu, vừa đảmmức độ bền vững của vật liệu. Theo Galindo và cộng sự, vật liệu ZnxNi1-xFe2O4 cótừ độ bão hòa lớn nhất ở giá trị x = 0,5 [6]. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu tổng hợp vật liệu Zn0.5Ni0.5Fe2O4 cócấu trúc nanomét bằng phương pháp phun sương đồng kết tủa, đồng thời nghiêncứu khả năng hấp thụ sóng radar băng X của hỗn hợp vật liệu Zn0.5Ni0.5Fe2O4 - caosu tổng hợp.26 Tr.Q. Đạt, N.T. Hà, Đ.Q. Hùng,“Tổng hợp vật liệu nano ferrite … radar của chúng. ”Nghiên cứu khoa học công nghệ 2. THỰC NGHIỆM Vật liệu ferrite Zn0.5Ni0.5Fe2O4 được tổng hợp bằng phương pháp phun sươngđồng kết tủa, kết hợp với xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao [7-10]. Ưu điểm nổi bật củaphương pháp công nghệ tạo hạt nano này là có năng suất cao, ổn định và có thể mởrộng thành quy mô lớn một cách dễ dàng. Với phương pháp này, chúng tôi đã chếtạo thành công được lượng lớn vật liệu nano từ tính Zn0.5Ni0.5Fe2O4, cỡ vài trămgam trên một quy trình. Hình thái và cấu trúc của vật liệu được nghiên cứu bằngkính hiển vi điện tử truyền qua (TEM, JEM-100CX), kính hiển vi điện tử quét hiệuứng trường (FE-SEM, HITACHI, S4800) và máy nhiễu xạ tia X (XRD, BrukerD5005 với bức xạ CuKα1 có λ = 1,54056 Å). Tính chất từ của vật liệu được xácđịnh bằng máy từ kế mẫu rung (VSM, DMS 880) tại nhiệt độ phòng. Để nghiên cứu sự hấp thụ sóng điện từ của vật liệu Zn0.5Ni0.5Fe2O4, chúng tôi đãtiến hành pha trộn vật liệu nano Zn0.5Ni0.5Fe2O4 và cao su tổng hợp để tạo thànhvật liệu composit, sau đó sử dụng để chế tạo các mẫu đo dưới dạng các tấm mỏngcó độ dày cỡ vài mm. Các đặc tính hấp thụ của vật liệu không chỉ phụ thuộc vàotần số mà còn phụ thuộc vào độ dày của mẫu, hằng số điện môi phức ( ε* =ε-jε ),độ từ thẩm phức ( μ * =μ-jμ ), thành phần của vật liệu composit. Bằng cách thay đổibề dày mẫu và hàm lượng Zn0.5Ni0.5Fe2O4 trong vật liệu composit có thể điều chỉnhđược khả năng hấp thụ sóng radar băng X. Phép đo đối với sóng radar của mẫuđược tiến hành bằng máy phân tích mạng véctơ E8362B Agilent sử dụng phươngpháp không gian tự do (free space) dưới góc tới 0o [11]. Hệ thống thiết bị đo baogồm một bộ phân tích mạng vectơ (PNA 8362B - Agilent USA) gắn với máy tínhcá nhân cài phần mềm chuyên dụng dùng để quan sát, điều chỉnh và lưu số liệu.Hai ăng-ten giống hệt ...

Tài liệu được xem nhiều: