镧掺杂二氧化锡中空微纳米球的制备及吸波性能

作者：赵芳; 张飒; 唐香珺; 程兆刚; 韩凯

来源：硅酸盐学报, 2020, 48(01): 1-7.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20190317

• 镧掺杂
• 二氧化锡
• 电喷法
• 中空微纳米球
• 微波吸收性能

以硝酸镧、氯化亚锡和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,采用电喷法结合后续高温煅烧技术制备了La3+掺杂Sn O2中空微纳米球。通过热重分析仪、Fourier变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪等手段对目标产物进行了表征,研究了Sn O2微纳米球中空结构的形成机制及La3+掺杂对其物相、微观形貌和吸波性能的影响。研究表明:La3+掺杂Sn Cl2/PVP前驱体聚合物呈完整球形,表面光滑,球径分布在0.5～2.2μm之间。经600℃煅烧后,均生成了单一金红石型Sn O2,且La3+的加入未改变Sn O2的晶体结构;煅烧后产物均为中空球状,球面由许多小颗粒堆积而成,表面粗糙不平。当匹配厚度为2 mm时,La3+掺杂比例为0.6%(摩尔分数)的产物的吸波效果最佳:最低反射率为–29 d B,对应的吸收频率为11.1 GHz,低于–10 d B的吸收频带为10.0～13.0 GHz;该掺杂比例的产物随匹配厚度增加,最低反射率向低频移动,在8 GHz以下的最佳匹配厚度为4 mm,在此厚度下吸波性能优良:最低反射率为–27 d B,对应的吸收频率为4.9 GHz,低于–10 d B的吸收频带为4.5～5.8 GHz。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学