Экранирующий материал от СВЧ излучения с добавками наночастиц магне- тита - Fe3O4, полученных методом жидкофазного горения

Abstract

Магнетит (Fe3O4) представляет собой оксид железа, имеющий широкий спектр практических применений. Синтез оксида железа и его применение является актуальным направлением современных исследований. Целью данной работы являлось получение наночастиц магнетита при различных соотношениях исходных компонентов и исследование их физико-химических характеристик, а также применить их в качестве добавок в структуру цементного камня для улучшения экранирующих свойств от СВЧ излучения. Магнитные наночастицы оксида железа были получены методом жидкофазного горения, являющийся простым и эффективным методом синтеза. Были проведены исследования влияния соотношения исходных компонентов - нитрата железа к лимонной кислоте (1: 1, 1: 1,5: 1: 2) на состав и структуру получаемых наночастиц магнетита. Полученные наночастицы магнетита были исследованы XRD-анализом, сканирующей электронной микроскопией, оптическим микроскопом и измерена удельная поверхность методом БЭТ. Средние размеры кристаллитов оксида железа были рассчитаны по формуле Шеррера и составляли - 20 нм для отношения 1:1, 18 нм для 1:1,5 и 13 нм для 1:2, соответственно. Исследования методом сканирующей электронной микроскопии показали, что изменение соотношения нитрата железа к лимонной кислоте от 1:1 до 1:2 приводит к значительным изменениям в структуре и морфологии наночастиц магнетита, дисперсность продукта увеличивается с увеличением содержания лимонной кислоты. Установлено, что добавки наночастиц магнетита, синтезированные методом Solution combustion, оказывает влияние на экранирующие свойства цементного камня. Наилучший результат ослабления в 18,3 дБ показал образец с содержанием 0,5 % наночастиц магнетита при частоте 12,5 ГГц. При концентрации 1 % наночастиц магнетита ослабление СВЧ излучения можно добиться при частоте 13 ГГц в 16,3 дБ.