Page 115 - 《精细化工》2020年第6期
P. 115

第 6 期                    黄   勇,等:  软模板水热法制备空心 ZnFe 2 O 4 及其吸波性能                         ·1181·


            分辨透射图(HRTEM)。从图 4a、c 可以看到,所
            制备的空心 ZnFe 2 O 4 的晶粒大小约为 100 nm,分布
            均匀,形状均为球形,表面粗糙。同时,也可以看
            到一些轻微的团聚现象,可能是由于晶粒之间的磁
            偶极相互作用所致         [26] 。从图 4b 中可以看到,有些破
            碎的 ZnFe 2 O 4 里面是中空的,从图 4c、d 可以看到,
            每一颗 ZnFe 2 O 4 的内部和边缘衬度相差较大,这是
            由 ZnFe 2 O 4 的空心所致。从图 4f 可以明显观察到晶
            格条纹,晶面间距为 0.25 nm,属于 ZnFe 2 O 4 的(311)
            晶面,与 XRD 结果一致。这些都证明所制备的
            ZnFe 2 O 4 具有空心结构,而产生这种空心结构的原
            因则是聚乙二醇 4000 作为一种表面活性剂,能够起
            到软模板的作用        [27] ,使得原材料自组装成有序的空
            心 ZnFe 2 O 4 。








                                                                       图 5    空心 ZnFe 2 O 4 的电磁参数图谱
                                                               Fig.  5    Electromagnetic  parameters  spectra  of  hollow
                                                                       ZnFe 2 O 4

                                                                   从上面的分析可以看出,该空心 ZnFe 2 O 4 同时
                                                               具有介电损耗和磁损耗,而为了进一步研究介电损
                                                               耗和磁损耗的强弱,对样品的介电损耗正切(tanδ ε =
                                                               ε″/ε′)和磁损耗正切(tanδ μ =μ″/μ′)进行了研究。样
                                                               品的介电损耗正切和磁损耗正切如图 6 所示。


                       图 4    空心 ZnFe 2 O 4 的微观形貌
                   Fig. 4    Microstructure of hollow ZnFe 2 O 4

            2.5    电磁参数分析
                 对于吸波材料而言,材料本身的介电常数(实
            部 ε′、虚部 ε″)和磁导率(实部 μ′、虚部 μ″)是衡
            量材料吸波性能的一个重要依据,介电常数和磁导
            率的实部和虚部分别代表材料对电磁波的储存和损
            耗能力。样品的电磁参数如图 5 所示,从图 5a 可以

            看到,样品的 ε′在 2.0~13.3 GHz 随着频率的增加逐
            渐减小,在 13.3~18.0 GHz 却逐渐增大。而 ε″在 2.0~                 图 6    空心 ZnFe 2 O 4 的介电损耗正切和磁导率正切
                                                               Fig. 6    Dielectric loss tangent and magnetic loss tangent of
            12.4 GHz 随 着 频 率 的增加 逐渐 增大, 在 12.4~
                                                                      hollow ZnFe 2 O 4
            18.0 GHz 却逐渐减小。从图 5b 可以看到,样品的 μ′
            在 2.0~13.4 GHz 随着频率的增大先减小后增大,在                         从图 6 可以看到,样品的介电损耗正切值在
            13.4~18.0  GHz 逐渐减小。而 μ″在 2.0~12.8  GHz 随          0.0027~0.43,在 2.0~12.6 GHz 内有着逐渐增大的趋
            着频率的增大先减小后增大,在 12.8~18.0  GHz 先                    势,在 12.6~18.0  GHz 先急剧减小后略微增大,在
            减小后增大再略微减小。样品的电磁参数都在 13                            12.6 GHz 处明显出现特征峰。而样品的磁损耗正切
            GHz 附近出现不同程度的共振峰,而峰值的出现是                           值在 0.0036~0.62,在 4.2 和 12.6 GHz 处各有一个特
            由于微波表面的阻抗匹配现象              [28] 所致。                征峰。在 2.0~7.6 和 13.6~18.0 GHz 样品的磁损耗正
   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120