Preview

Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Композиционные радиопоглощающие материалы на основе порошков ферритов

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2022-2-13-21

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрено влияние размера частиц порошков гексагональных ферритов на их электродинамические характеристики. В качестве объектов исследования использованы гексаферриты SrTi0,2Co0,2Fe11,6O19 и BaSc0,2Fe11,8O19. Помолом в высокоэнергетической планетарной мельнице в течение до 60 мин получены частицы порошков гексаферритов, средний размер которых последовательно уменьшался от 1,5–2,0 до 0,05–0,15 мкм. Анализ проведен с помощью растрового электронного микроскопа. В смеси с полимерным связующим (70% феррит + + 30% полимер) изготовлены образцы, поглощающая способность электромагнитного излучения (ЭМИ) которых исследована в СВЧ-диапазоне от 30 до 50 ГГц. Показано, что в композите с ферритом с уменьшением среднего размера частиц порошков гексаферритов BaSc0,2Fe11,8O19 до 50–150 нм практически отсутствует пик, соответствующий ферримагнитному резонансу. Приведены зависимости действительных и мнимых частей магнитной и диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 107 до 109 Гц. В частотной зависимости магнитных потерь композита на основе феррита, который прошел механоактивацию в течение 60 мин, резонанс доменных границ не наблюдался. Феррит состава SrTi0,2Co0,2Fe11,6O19 был подвергнут помолу в бисерной мельнице до частиц со средним размером 150–300 нм, затем сушке, прессованию, спеканию при температуре 1360 °С и последующему измельчению до размеров 200–500 мкм, в результате чего были получены аналогичные композиты в связке с полимером. Установлено, что с изменением технологии синтеза магнитного компонента существенно изменяются свойства композиций: резонансный характер поглощения ЭМИ не наблюдался. Измерена температура Кюри по методу Фарадея. Показано, что для исследуемого материала она составляет ~ 340 °С. Таким образом, выявлено влияние помола прекурсора на изменение магнитокристаллической анизотропии.

Об авторах

Г. П. Бендерский
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) (МАИ (НИУ))
Россия

докт. техн. наук, зав. кафедрой управления инновациями

121552, г. Москва, ул.Оршанская, 3



Ю. М. Молостова
Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) (МАИ (НИУ))
Россия

ст. преподаватель кафедры управления инновациями

г. Москва

 



П. А. Румянцев
Национальный исследовательский университет (НИУ) «МЭИ»
Россия

канд. техн. наук, науч. сотрудник кафедры физики и технологии электротехнических материалов и компонентов (ФТЭМК)

111250, г. Москва, Красноказарменная ул., 14



С. В. Серебрянников
Национальный исследовательский университет (НИУ) «МЭИ»
Россия

докт. техн. наук, профессор кафедры ФТЭМК

г. Москва



С. С. Серебрянников
Национальный исследовательский университет (НИУ) «МЭИ»
Россия

канд. техн. наук, доцент кафедры ФТЭМК

г. Москва

 



Список литературы

1. Белоус А.И., Марданов М.К, Шведов С.В. СВЧ-электроника в системах радиолокации связи. Технологическая энциклопедия. Кн. 1. М.: Техносфера, 2021.

2. El Gharbi M.M., Fernández-García R., Ahyoud S., Gil I. A review of flexible wearable antenna sensors: Design, fabrication methods, and applications. Materials. 2020. Vol. 13. No. 17. P. 3781—3799.

3. Латыпова А.Ф., Калинин Ю.Е. Анализ перспективных радиопоглощающих материалов. Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. 2012. Т. 8. No. 6. С. 70—76.

4. Acharya R., Kumar D., Mathur G. Study of electromagnetic radiation effects on human body and reduction techniques. In: Opt. Wirel. Technol. Singapore, Springer, 2018. P. 497—505.

5. Harris V.G. Modern microwave ferrites. IEEE Trans. Magn. 2011. Vol. 48. No. 3. P. 1075—1104.

6. Ibrahim N. A., Abd Rahman T., Elijah O. Recent trend in electromagnetic radiation and compliance assessments for 5G communication. Int. J. Electr. Comp. Eng. 2017. Vol. 7. No. 2. P. 912—918.

7. Von Sovskii S.V. (ed.). Ferromagnetic resonance: The phenomenon of resonant absorption of a high-frequency magnetic field in ferromagnetic substances. Elsevier, 2016.

8. Карпов В.Н., Китайцев А.А., Михайловский Л.К., Савченко Н.И., Чепарин В.П. Применение естественного ферромагнитного резонанса в диспергированных гексаферритах для решения задач электромагнитной совместимости. В сб.: Тр. междунар. конф. по гиромагнитной бестоковой электронике. М.: МЭИ, 1995. С. 426—431.

9. Yang C., Liu F., Ren T.L., Liu L.T., Chen G., Guan X.K., Yue Z.X. Ferrite-partially-filled on-chip RF inductor fabricated using low-temperature nano-powder-mixed-photoresist filling technique for standard CMOS. In: International Electron Devices Meeting. IEEE. 2007. P. 1038—1040.

10. Bae S., Hong Y.K., Lee J.J., Seong W.M., Kum J.S., Ahn W.K,, Park J.H. Miniaturized broadband ferrite T-DMB antenna for mobile-phone applications. IEEE Trans. Magn. 2010. Vol. 46. No. 6. P. 2361—2364.

11. Khanna V.K. Emerging trends in ultra-miniaturized CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) transistors, single-electron, and molecular-scale devices: A comparative analysis for high-performance computational nanoelectronics. J. Sci. Industr. Res. 2004. Vol. 63. No. 10. P. 795—806.

12. Петрович Н.Е., Журавлев В.А., Политов М.В. Магнитные свойства наноразмерных порошков гексаферритов. Вестник Томского гос. ун-та. 2003. No. 278. С. 70—72.

13. Drmota A,. Koselj J., Drofenik M., Žnidaršič A. Electromagnetic wave absorption of polymeric nanocomposites based on ferrite with a spinel and hexagonal crystal structure. J. Magnetism and Magnetic Mater. 2012. Vol. 324. No. 6. P. 1225—1229.

14. Houbi A., Aldashevich Z.A., Atassi Y., Telmanovna Z.B., Saule M., Kubanych K. Microwave absorbing properties of ferrites and their composites. A review. J. Magnetism and Magnetic Mater. 2021. Vol. 529. P. 167839.

15. Морченко А.Т. К моделированию структуры и условий поглощения электромагнитного излучения в феррит-диэлектрических композитах с использованием представлений эффективной среды. Изв. РАН. Сер. физическая. 2014. Т. 78. No. 11. С. 1482—1490.

16. Ультрадисперсные наноразмерные порошки: Создание, строение, производство и применение. Под ред. акад. В.М. Бузника. Томск: Изд-во HTЛ, 2009.

17. McHenry M.E., Willard M.A., Laughlin D.E. Amorphous and nanocrystalline materials for applications as soft magnets. Progr. Mater. Sci. 1999. Vol. 44. No. 4. P. 291—433.

18. Ristanović Z., Kalezić—Glišović A., Mitrović N., Đukić S., Kosanović D., Maričić A. The influence of mechanochemical activation and thermal treatment on magnetic properties of the BaTiO3—FexOy powder mixture. Sci. Sintering. 2015. Vol. 47. No. 1. P. 3—14. DOI:10.2298/SOS141121001R.

19. Petrovský E., Alcala M.D., Criado J.M., Grygar T., Kapička A., Šubrt J. Magnetic properties of magnetite prepared by ball-milling of hematite with iron. J. Magnetism and Magnetic Mater. 2010. No. 1-3. P. 257—273.

20. Айзикович Б.В., Алексеев А.Г., Клиодт М.Ф., Старостин А.П. Теоретические основы создания радиопоглощающих покрытий на основе наноструктурированных материалов. Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2006. No. 30 (314). C. 136—145.

21. Naiden E.P., Zhuravlyov R.A., Itin V.I., Terekhova O.G., Politov M.V., Lopushniak Y.M., Tcherbakov V.E. Magnetic properties of hexaferrite nanosized powders produced via mechanoactivation. Sci. Sintering. 2005. Vol. 37. No. 2. P. 107—114.

22. Petrovský E., Alcala M.D., Criado J.M., Gryga, T., Kapička A., Šubrt J. Magnetic properties of magnetite prepared by ball-milling of hematite with iron. J. Magnetism and Magnetic Mater. 2000. Vol. 210. No. 1-3. P. 257—273.

23. Hajalilou A., Mazlan S.A. A review on preparation techniques for synthesis of nanocrystalline soft magnetic ferrites and investigation on the effects of microstructure features on magnetic properties. Appl. Phys. A. 2016. Vol. 122. No. 7. P. 1—15.


Рецензия

Для цитирования:


Бендерский Г.П., Молостова Ю.М., Румянцев П.А., Серебрянников С.В., Серебрянников С.С. Композиционные радиопоглощающие материалы на основе порошков ферритов. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2022;(2):13-21. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2022-2-13-21

For citation:


Benderskiy G.P., Molostova Yu.M., Rumyantsev P.A., Serebryannikov S.V., Serebryannikov S.S. Radar-absorbing composite materials based on ferrite powders. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2022;(2):13-21. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2022-2-13-21

Просмотров: 50


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)