【摘 要】
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随着电子科学技术的飞速发展,电磁波辐射污染越来越严重,为了解决电磁污染问题,电磁波吸收材料的研发引起了学者的格外关注。稀土锰氧化物有介电损耗也有磁损耗以及稀土元素具有特殊的4f电子轨道性质,随着研究的不断深入,稀土类锰氧化物在吸波方面发挥着越来越重要的作用。本论文使用溶胶凝胶法制备了REMnO3（RE=La、Pr、Nd）三种稀土锰氧化物,通过一系列表征和性能测试,确定了以PrMnO3为基体,并研究
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随着电子科学技术的飞速发展,电磁波辐射污染越来越严重,为了解决电磁污染问题,电磁波吸收材料的研发引起了学者的格外关注。稀土锰氧化物有介电损耗也有磁损耗以及稀土元素具有特殊的4f电子轨道性质,随着研究的不断深入,稀土类锰氧化物在吸波方面发挥着越来越重要的作用。本论文使用溶胶凝胶法制备了REMnO3（RE=La、Pr、Nd）三种稀土锰氧化物,通过一系列表征和性能测试,确定了以PrMnO3为基体,并研究煅烧温度、样品与石蜡的质量比等因素对PrMnO3吸波性能的影响,从而确定了体系最佳制备工艺和最佳的样品石蜡质量比。随后探索了Pr3+被不同含量的Sr2+,Ba2+,La3+替代对PrMnO3微观结构,磁性能以及微波吸收性能的影响。首先通过溶胶凝胶法制备了La MnO3、PrMnO3、Nd MnO3单相稀土锰氧化物。使用XRD、SEM、XPS、BET、VSM、VNA等设备对样品结构表征和性能测试。三种稀土锰氧化物粉末的形貌具有一定的相似性,粉末大致呈现球形或椭球形。在d=3.2mm下,PrMnO3具有最小的反射损耗值(RLmin)-35.72 dB（吸收率为99.97%）,此时对应的有效吸收带宽（RL<10 dB）是5.04 GHz。探究测试时待测样PrMnO3与石蜡复合的质量比对吸波性能的影响,结果表明质量分数是40wt%的样品在d=3.3 mm厚度下取得最小的反射损耗值-30.04 dB,具有最佳的吸波性能。随着煅烧温度的增加,PrMnO3化合物的粒径逐渐增大,ε’和ε’’的值随温度和频率的升高整体上逐渐减小。样品厚度d=3.4 mm,煅烧温度是800℃时PrMnO3具有最佳的吸波性能,达-38.18 dB,对应的频率是10.00 GHz,属于X波段。在室温2T场强下,Pr1-xSrxMnO3和Pr1-xBaxMnO3磁化曲线没有达到饱和,近似直线,并且具有较低的矫顽力。当Sr2+的掺杂量是x=0.05的时候,Pr0.95Sr0.05MnO3样品的有效带宽提高到6.96 GHz,当掺杂量增加到x=0.1时,最小RL达到-50.21 dB,吸收峰频率是12.08 GHz,而对应的吸波层厚度仅为2.5 mm,Pr0.9Sr0.1MnO3粉末显示出即使在较低厚度下仍然具有优异的微波吸收能力。当d=5.5 mm时,Pr0.94Ba0.06MnO3在f=5.04 GHz（C波段）取得RLmin为-18.97 dB。这说明Pr0.94Ba0.06MnO3在低频段C波段也具有较好的微波吸收能力。Pr1-xLaxMnO3随着La3+掺杂量的增加X射线衍射峰向低角度偏移,Pr0.9La0.1MnO3在9.84 GHz取得最小反射损耗-53.96 dB,而此时对应的匹配厚度是3.4 mm。从宽频效应来说,当掺杂量是x=0.1时取得最大频宽4.8 GHz。这说明Pr0.9La0.1MnO3材料不仅具有良好的吸收性能,而且拥有优异的宽频效应。
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