[发明专利]高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法，属于微波复合材料领域。所述高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法包括：步骤1：对铁硅铝合金微粉片状化处理；步骤2：采用溶胶凝胶燃烧法制备Co₂Z铁氧体；步骤3：将步骤1制备得到的铁硅铝合金微粉与步骤2制备得到的Co₂Z铁氧体按一定比例混合后，采用高能球磨法对其进行改性处理。本发明采用片状铁硅铝与Co₂Z铁氧体相复合的方法，利用片状化铁硅铝合金磁导率高，Co₂Z铁氧体介电常数低的优点，优化制备工艺，有效提高复合吸波材料在低频段的吸波性能。

技术领域

本发明涉及微波复合材料领域，特别是指一种高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法。

背景技术

微波吸收材料是一种重要的功能材料，它在隐身技术、微波通讯、微波暗室、抗电磁辐射以及防止电磁污染等方面得到了广泛的应用。随着技术的发展，对抗电磁干扰以及武器装备隐身提出了迫切要求，而电磁波工作频段的低频化对吸波材料提出了更高的要求。

金属微粉吸收材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波。由于颗粒尺寸较小，表面原子所占比例急剧增大，导致能带结构发生变化，呈现一系列的量子尺寸效应、宏观电子隧道效应，使微粉的声、光、电、磁、热以及催化等特性明显不同于原来的宏观物质。金属微粉不仅具有良好的电磁参数，而且可以通过调节微粉粒度来调节电磁参数，这个特点有利于达到匹配和展宽频带。金属微粉吸波材料的缺点在于：抗氧化、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％。

铁氧体吸波材料是研究较多的一种吸波材料，按晶体结构的不同可分为立方晶系尖晶石型、六角晶系磁铅石型和稀土石榴石型3种。铁氧体的吸波性能来源于其既具有亚铁磁性又有介电性能，其相对磁导率和相对电导率均呈复数形式，它既能产生介电损耗又能产生磁滞损耗、吸波性能良好。虽然铁氧体吸波材料具有吸收强、频带较宽及成本低的优点，但其具有高温稳定性差等缺陷，在高温环境下和高频段范围内它们的吸收性能比较差，限制了其在特定环境中的广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是磁性金属微粉吸收剂在低频段如1GHz处存在磁导率低，吸收效能差的缺陷，提供一种高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

本发明提供一种高磁导率GHz波段吸收材料的制备方法，包括：

步骤1：对铁硅铝合金微粉进行片状化处理；

步骤2：采用溶胶凝胶燃烧法制备Co₂Z铁氧体；

步骤3：将步骤1制备得到的铁硅铝合金微粉与步骤2制备得到的Co₂Z铁氧体按一定比例混合后，采用高能球磨法对其进行改性处理，即得。

其中，所述步骤1中，片状化处理为采用高能球磨机对铁硅铝合金微粉进行球磨，球磨介质为工业乙醇，球磨助剂为硬脂酸。

进一步的，所述球磨工艺为：

一级球磨：采用10kgΦ3mm钢球，球磨时间100min-150min，球磨速度320r/min-360r/min，球料比为10:1；

二级球磨：采用10kgΦ5mm钢球与5kg直径5mm×高度5mm锆珠，球磨时间1.5h-2.5h，球磨速度200r/min-240r/min，球料比为15:1。

进一步的，所述球磨助剂与铁硅铝合金微粉的重量比为100:1。

进一步的，所述步骤2中，Co₂Z铁氧体的制备方法为：

(1)称取硝酸铁、硝酸钡及硝酸钴，溶解于去离子水中，加入络合剂柠檬酸，混合均匀形成溶胶；