摘要：目的研究不同的纳米结构对Fe3O4纳米材料微波吸收性能的影响。方法采用水热法和高温碳热还原法,获得了纳米纺锤体、纳米管和开口空心球结构的三种磁性Fe3O4纳米材料,采用XRD、SEM和矢量网络分析仪研究了其物相、形貌和电磁特性。结果在这三种结构纳米Fe3O4材料中,空心球结构具有最小的介电常数和最高的波阻抗匹配系数,其磁损耗表现出双共振特性,且在7.5~14.3 GHz范围内,Fe3O4开口空心球的衰减系数明显高于另外两种结构的Fe3O4纳米材料,有利于拓宽材料的微波吸收带宽。在1.8~3.0 mm厚度范围内,Fe3O4开口空心球的反射损耗带宽均大于其他两种结构,在2.2 mm厚度下达到了5.0 GHz的有效吸收带宽(90%吸收),覆盖的频率范围为7.3~12.3 GHz。结论Fe3O4开口空心球由于特殊的结构而产生的双磁共振特性,增强了材料的微波衰减能力和阻抗匹配特性,其微波吸收能力明显优于纳米纺锤体和纳米管。经过超结构设计,可以实现宽带微波吸收。

摘要：采用两步化学法合成纺锤体状Fe_3O_4纳米材料,研究了其微波电磁性能.由于较强的磁形状各向异性,Fe_3O_4纳米纺锤体比Fe_3O_4纳米颗粒材料呈现出更高的自然共振频率(4.5 GHz).自然共振频率的蓝移导致了Fe_3O_4纳米纺锤体在2~18 GHz雷达波段内具有更高的磁损耗,从而表现出优异的吸波性能.Fe_3O_4纳米纺锤体复合材料可以达到3.54 GHz吸波带宽,最小反射率为-41 dB,而且在1.5 mm厚度以上均能够实现微波强吸收,具有很好的阻抗匹配特性.通过双层结构设计,Fe_3O_4纳米纺锤体复合材料可以在2.8~17.0 GHz范围内实现宽带微波吸收.