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现代通信技术的发展,给人们日常生活带来便利的同时,也引起了电磁污染这一严重环境问题。另外,现代雷达等监测技术的发展,也给军事隐身技术提出了新的要求。由此可见,无论是在民用上为解决电磁污染问题还是在军事上提高隐身能力,对于高性能吸波材料的研究都具有重要意义。一方面,目前,武装直升机载火控雷达大都选择毫米波大气窗口 35GHz作为其工作频率。因而,对于35 GHz频段的高性能吸波材料的研究迫在眉睫。M型钡铁氧体由于自然共振可在一定范围内具有较大的磁损耗,而被广泛用作吸波材料。其自然共振频率约为～45 GHz,利用三价非磁性或者弱磁性离子掺杂取代M型钡铁氧体中的Fe3+,可降低M型钡铁氧体的磁晶各向异性场,从而可降低自然共振峰频率,进而调节吸波频率范围至35 GHz。然而由于这些钡铁氧体的共振形式单一且介电损耗较小,因此吸波频带较窄且匹配厚度较厚,限制了他们的广泛应用。针对以上问题,本文选取了价态较高、半径较大的非磁性或弱磁性离子及离子组合取代钡铁氧体中的Fe3+。一方面,高价离子取代Fe3+时,体系为维持电荷平衡,会有部分的Fe3+转变为Fe2+。Fe3+和Fe2+离子通过交换耦合作用可以形成一个比Fe3+的g因子值(2.00)还要大的新的g因子。体系中多个g因子共存,会在体系中形成多个自然共振峰,进而有望产生多个反射损耗峰,达到宽频吸收的目的。另一方面,半径较大的离子取代Fe3+,会造成晶格膨胀。为缓解这种膨胀,体系中可能会产生一部分氧空位,使体系的电导增加,增加介电常数及损耗。进而降低匹配厚度。本文首先制备了 Nb5+掺杂钡铁氧体BaNbxFe12-xO19,最终使在1350℃烧结3 h后的x=0.6样品在毫米波大气窗口～35 GHz附近,吸波频宽可达～12.0+GHz,RL可达～-54dB,而匹配厚度仅为0.86mm。本文还研究了铌掺杂样品中钡铁氧体相的形成过程,揭示了铌掺杂量及热处理时间对钡铁氧体相的形成温度以及晶粒形貌的影响机理。建立了材料成分和热处理条件与材料电磁参数之间的联系。并通过结合阻抗匹配理论,匹配厚度理论和衰减机理,成功阐明了电磁参数与不同等级的匹配厚度对材料最终吸波性能的控制作用。本文还制备了锆掺杂钡铁氧体BaZrxFe12-xO19。本文用溶胶-凝胶法制备了Zr4+掺杂钡铁氧体,研究了 Zr4+离子在钡铁氧体中取代Fe3+的位置,并分析了占据不同Fe3+位置的Zr4+离子对钡铁氧体中Fe2+和氧空位的浓度影响,并最终对电磁参数及吸波性能的影响。结果表明,当x≤0.1时,Zr4+离子主要占据4f1位置的Fe3+离子,而当x>0.1时,Zr4+离子主要占据2b位置的Fe3+离子。当Zr4+离子主要占据4f1位置时,Fe2+和氧空位大量产生,介电常数提高显著;而当Zr4+离子主要占据2b位置时,Fe2+浓度基本保持不变而氧空位浓度减小,介电常数逐渐降低。在x≥0.2样品中可出现2个RL峰最终,x=0.2的样品可在毫米波大气窗口～3 5 GHz附近的吸波频宽可达～10 GHz,RL可达～-40 dB,而同时匹配厚度仅为～0.8 mm。由于Nb5+,Zr4+离子单掺杂样品中,取代Fe3+离子的量有限。使得这种宽频,高强和薄厚度的高性能吸波材料可应用的频段较窄,约为24～40GHz。为了使这种宽频和薄厚度的高性能吸波材料,可应用于更多频段,本文利用溶胶-凝胶法制备了 Nb5+-Ni2+离子共掺杂钡铁氧体。采用Nb5+-Ni+离子共掺是想通过降低掺杂离子的平均价态与Fe3+离子的价态差,从而增加Fe3+离子的掺杂量,进而达到拓宽应用频段的目的。并分析了实验加入的Nb5+和Ni2+的离子量与实际进入钡铁氧体晶格并取代Fe3+离子的Nb5+和Ni2+的离子量的关系。结果表明,烧结过程中Ni2+易反应生成容易挥发的Ni(CO)4,会造成Ni2+的损失。使取代了 Fe3+离子的Nb5+和Ni2+离子的比要比实验加入的Nb5+和Ni2+离子的比大。铌镍离子共掺杂钡铁氧体在匹配厚度为(～1mm)时,吸收频宽可达(～11 GHz),吸波强度约为(～-20 dB);且具有更广的可调制频谱范围(<18 GHz～>40 GHz),是一种极具潜力的吸波材料。另一方面,考虑到Zr4+离子半径大于Fe3+离子,会造成晶格膨胀;而Ti4+离子半径小于Fe3+离子,会造成晶格收缩。若采用Zr4+-Ti4+离子共掺,通过这两种离子对晶格造成的相反作用相互抵消,从而有望增加Fe3+离子的掺杂量,进而达到拓宽应用频段的目的。因此本文还利用溶胶-凝胶法制备了 Zr4＋-Ti4+离子共掺杂钡铁氧体吸波粉体。研究了 Zr4+-Ti4+掺杂量及烧结温度对钡铁氧体相结构,形貌,电磁性能和吸波性能的影响。结果表明,在1300℃～1400℃烧结3h后,x=0～0.4的样品中可形成单相的钡铁氧体。晶粒尺寸随着烧结温度的增加而逐渐增大,随着掺杂量的增加先减小后增大。介电常数随着温度提高而逐渐增加而随着掺杂量增加先增大后逐渐减小。最终,当烧结温度为1400℃且x≥0.2时,锆钛共掺杂钡铁氧体的RL可达～50dB,BW宽达～12GHz及以上,而dm仅为～1mm。并且,随着掺杂量的增加,有效吸波频率可以迅速的从40+GHz调制到18-GHz。