1.3 铁氧体复合吸波材料
1.3.1 铁氧体复合吸波材料的复合技术
运用复合技术对电损耗型和磁损耗型材料进行纳米尺度上的复合便可得到吸波性能大大提高的纳米复合吸波材料。近年来，纳米复合吸波材料的制备新技术发展很迅速，这些复合新技术包括：以在材料合成过程中于基体中产生弥散相且与母体有良好相容性、无重复污染为特点的原位复合技术；以自放热、自洁净和高活性、亚稳结构产物为特点的自蔓延复合技术；以组分、结构及性能渐变为特点的梯度复合技术；以携带电荷基体通过交替的静电引力来形成层状高密度、纳米级均匀分散材料为特点的分子自组装技术；以及依靠分子识别现象进行有序堆积而形成的超分子复合技术等[44]。材料性能与组织结构有密切关系。与其他材料相比，复合材料的物相之间有更加明显并呈规律变化的几何排列与空间织构属性，因此复合材料具有更加广泛的结构可设计性。
纳米复合吸波材料因其综合了纳米材料和复合材料的优点而具有良好的吸收特性，已成为材料科学的研究热点之一。
1.3.2 铁氧体复合吸波材料的研究现状
（1）铁氧体与铁电材料复合
利用铁电材料具有较大电滞损耗和铁磁材料具有较大磁滞损耗的特点，将两者复合，使其兼具两种材料的损耗特点，有望获得具有较大电磁波吸收能力同时实现阻抗匹配的新型材料。
沈建红等[45]利用固相烧结法将铁电性的BaTiO3和铁磁性的NiFe2O4复合在一起，并研究了复合物的铁电性和铁磁性。复合材料的铁磁性能研究表明，随着NiFe2O4含量的增加，材料的饱和磁化强度线性增加。铁电性能研究说明，随着BaTiO3含量的增加，复合材料的自发极化不断加强，即其铁电性随BaTiO3含量的增加而增强。
L.Mitoseriua等[46]采用把粉体BaTiO3与Ni0.5Zn0.5Fe2O4进行混合及分别将Fe、Ni与Zn盐溶解于含有BaTiO3颗粒的溶液中两种方法制备了0.5BaTiO3/0.5Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁电复合材料。所制得的两相复合物具有均匀的微观结构和较高密度，同时还具有较高的磁矩，研究表明，该复合物的磁性主要由铁氧体的密度、性质及两相混合程度决定。
周克省等[47]研究了纳米Fe3O4和BaTiO3及其复合体系在2～18GHz频率范围内的微波吸收性能，并分析了其吸收机制以及复合组分对吸波性能的影响。研究结果表明，单一组分的纳米Fe3O4和BaTiO3都有2个吸收峰。在复合体系中，多个吸收峰发生重叠。这两种材料的微波吸收能力随电磁波频率变化，但规律不同，当频率低于14GHz时，BaTiO3的吸收能力大于Fe3O4的吸收能力；当频率高于14GHz时，Fe3O4的吸收能力大于BaTiO3的吸收能力。因此，将这2种材料复合，产生协同效应，材料的整体吸收能力提高，有效吸收频带拓宽。当样品的厚度为2mm，Fe3O4与BaTiO3的质量比为3∶2时，反射率为10dB的有效频宽可达2.7GHz；当Fe3O4与BaTiO3的质量比为2∶3时，反射率为10dB的有效频宽可达4GHz。
（2）铁氧体与导电聚合物复合
聚苯胺（PANI）由于具有良好的导电性、特殊的掺杂机制以及稳定性好、易于加工、吸收频带宽等优点而被广泛用于吸波、抗电磁屏蔽材料的制备。PANI具有较大的电损耗性能，但磁损耗很小，为了进一步提高材料的性能及拓宽应用领域，常常将PANI导电材料赋予磁性功能，这主要是通过PANI与铁氧体复合的手段实现。
李元勋等[48]采用原位掺杂聚合法将聚苯胺对粒径在60～80nm的M型钡铁氧体颗粒BaFe12O19进行了包覆，得到了具有棒状结构的复合材料。使用振动磁强计和四探针法测定了复合材料的磁性能与电性能后发现，饱和磁化强度与矫顽力均随聚苯胺含量的增加呈规律性下降趋势，而电导率呈上升趋势。复合材料的吸收特性测试结果表明，该材料反射率小于-20dB时，带宽可以达到15.07GHz。
Wang 等[49]用原位聚合法制备了聚苯胺/γ-Fe2O3复合材料，γ-Fe2O3的含量分别为10%、20%和30%。介电损耗值随铁氧体含量的增加而降低，而磁损耗值随铁氧体含量的增加而升高。γ-Fe2O3含量为10%的样品在7～18GHz频率范围的带宽可达4.13GHz。
（3）铁氧体与金属微粉复合
金属微粉吸波材料具有吸波磁导率较高、温度稳定性好（居里温度高达770K）等优点[50,51]。它主要包括羰基铁粉、羰基镍粉、坡莫合金及钴镍合金等。目前金属微粉吸波材料已广泛应用于隐身技术，如美国F/A-18C/D“大黄蜂”隐身飞机使用了羟基铁微粉吸波材料。这类吸收剂不仅具有良好的电磁参数，而且可以通过调节微粉粒度来达到调节电磁参数的目的，这一点有利于进行阻抗匹配和展宽吸收频带。上述优点使其成为吸波材料的发展方向[52,53]。金属微粉吸收剂对雷达波具有强烈的吸收，其吸收机理主要归于铁磁共振吸收和涡流损耗[54]。金属微粉吸波材料的缺点在于：抗老化、耐酸碱能力差，远不如铁氧体；介电常数较大且频谱特性差，低频段吸收性能较差；密度较大，其吸收剂体积占空比一般大于50%[55,56]。
李淑环等[57]以羰基铁粉与锶铁氧体为吸波填料制备羰基铁粉/锶铁氧体/甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）吸波复合材料，研究羰基铁粉/锶铁氧体并用比对羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料性能的影响。结果表明：羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ复合材料吸波峰处于羰基铁粉/MVQ和锶铁氧体/MVQ复合材料之间，在填料总体积分数不变的前提下，随着羰基铁粉用量的减小，复合材料吸波峰小于-10dB的带宽先增大后减小、吸波峰向高频方向移动，拉伸强度和拉断伸长率变化不大、压缩永久变形减小、动态性能提高。