尖晶石铁氧体材料电磁屏蔽研究进展

陈传鑫，丁国新

(安徽理工大学 材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001)

尖晶石铁氧体(MFe2O4)具有面心立构密排堆积结构，M2+和Fe3+占据四面体或八面体间隙位点[1]。通过替代不同化学性质的M2+，能够对MFe2O4进行分子工程设计，而使其得到更大范围的磁性能，使纳米级MFe2O4材料成为研究焦点[2-3]。MFe2O4拥有优异的磁性能，使其在磁性材料领域应用越来越广泛，如磁性器件、开关器件、记录带、永磁铁、硬盘记录介质，柔性记录介质、读写头、铁磁流体的有源元件、彩色成像、磁致冷、生物体液的解毒、抗癌药物的磁控运输、增强磁共振对比呈像、电磁屏蔽等[4]。本文着重讨论了电磁屏蔽的原理及尖晶石铁氧体合成方法，并对铁氧体在电磁屏蔽性能方面的改性做了重点介绍。

1 电磁屏蔽原理

电磁屏蔽是指通过电磁屏蔽材料对电磁波的反射或吸收来衰减电磁辐射的能量。屏蔽效能(shielding efficiency,SE)可用来确定电磁屏蔽材料的屏蔽性能，电磁屏蔽效能如下公式(1)得到:

SE=R+A+B

(1)

R为反射损耗；A为吸收损耗；B为多重反射损耗[5]。

反射损耗如下公式(2)得到:

(2)

式中,ZW为空气的波阻抗；ZM为金属的波阻抗[6]。

吸收损耗如下公式(3)得到：

(3)

t为屏蔽材料的厚度；δ为屈服深度；μr为屏蔽体的相对磁导率；σr为屏蔽体的相对电导率；f为某一点的频率[7]。

多重反射损耗如下公式(4)得到：

(4)

电磁波通过屏蔽材料的屏蔽效能如公式(5)得到：

(5)

式中，E0、E1分别表示在有无屏蔽材料的情况下，空间内某点的电场强度；H0、H1分别表示在无有屏蔽材料的情况下，空间内某点的磁场强度[8]。……