[发明专利]一种多铁吸波材料及其制备方法

说明书

一种多铁吸波材料及其制备方法，所述材料属于一类Aurivillius相铋层状钙钛矿氧化物，其化学式为Bi_5‑xR_xFe_1‑yNi_yTi₃O₁₅，其中x为0.5≤x≤0.75，y为0.3≤y≤0.5；所述化学式中R为稀土元素Nd、Sm中的一种；本发明还包括所述多铁吸波材料的制备方法。本发明材料磁性能优异，在8‑18GHz微波频段内表现出良好的反射损耗特性，吸收强度高且吸收频带宽。其制备方法操作简单，工艺条件容易控制具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种吸波材料及其制备方法，具体涉及一种改性多铁微波吸收材料及其制备方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电磁干扰或污染、信息安全、探测等问题越来越凸显，为满足民用电磁防护和军用隐形的需要，吸波材料呈现出越来越重要的应用和研究价值。新应用背景下对吸波材料提出的包括“薄、轻、宽、强、热”在内的新挑战，发展综合性能优异的吸收材料具有重要意义。吸波材料的性能主要取决于材料表面反射特征和损耗特性。通过提高材料的磁导率虚部和介电常数虚部可衰减更多的入射电磁波，但是单一提高磁导率虚部和介电常数虚部，可能使材料的输入阻抗和自由空间阻抗相差较大，导致入射电磁波在材料表面反射，影响材料吸波效能。磁电多铁性材料指同一个相中能同时共存铁电有序(电偶极子)和磁有序(磁偶极子)，也可以利用耦合机制实现电与磁能之间相互转换。磁偶极子与电偶极子的共存表明了磁电多铁材料兼具电损耗和磁损耗，可能成为一类具有良好微波吸收性能的材料。目前关于磁电多铁性材料的吸波特性研究大多集中在具有铁电性和反铁磁性的铁酸铋、六角铁氧体材料。

作为一种典型的磁电多铁性材料，具有Aurivillius相层状钙钛矿结构的钛铁酸铋Bi₅FeTi₃O₁₅，因其特殊结构构型，备受关注。其结构可看成由1个三层铁电材料钛酸铋Bi₄Ti₃O₁₂与1个钙钛矿铁酸铋BiFeO₃在原子层次上堆垛而形成的，其多铁性来源于Bi₄Ti₃O₁₂铁电单元和BiFeO₃磁单元。由于Bi₅FeTi₃O₁₅在室温下表现为局域化反铁磁有序，其磁性能微弱；作为吸波材料，无法提供高磁损耗，且亦难以实现阻抗匹配。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述不足，提供一种电磁性能优异，吸波性能大幅提高的多铁吸波材料。

本发明要解决的第二个技术问题是，提供一种操作简单、反应条件易控制的所述多铁吸波材料的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种多铁吸波材料，是一类Aurivillius相铋层状钙钛矿氧化物，化学式为Bi_5-xR_xFe_1-yNi_yTi₃O₁₅，其中x为0.5≤x≤0.75，y为0.3≤y≤0.5；所述化学式中R为稀土元素Nd、Sm中的一种。