[发明专利]一种Z‑型铁氧体片状粉体填充颗粒状粉体的吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学领域，涉及一种Z-型铁氧体片状粉体填充颗粒状粉体的吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着电子技术、雷达和通信技术的迅速发展，电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)不仅会影响各种电子设备的正常运行，而且对人类的身体健康也有危害。因此，开发性能良好的电磁波防护材料、进化电磁环境具有非常迫切的科学意义和现实需要。传统吸波材料具有吸波能力弱、密度大、吸波频带窄等缺点，无法满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。因此，对传统吸波材料改进优化的同时，竭力探索新型复合材料是目前吸波材料研究的焦点。

吸波材料需要满足两个原则：阻抗匹配，电磁波入射到材料表面时能最大程度的进入材料内部；衰减特性，进入材料的电磁波需要迅速有效的衰减。铁氧体是研究应用较为广泛的一种，无机磁粉与有机物的复合相关的研究已经很多，其单一的铁氧体的反射损耗小、频带宽度窄，为了改进其吸波性能，主要采取的方法是化学复合法(有两种或两种以上的铁氧体或者是铁氧体与导电体复合)，其制备工艺复杂，复合过程中容易出现化学反应，界面效应复杂，吸附性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Z-型铁氧体片状粉体填充颗粒状粉体的吸波材料及其制备方法，由于界面效应和阻抗优化，该复合吸波材料具有优良的吸波性能，最大反射损耗达-48.5dB，并且制备工艺简单。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种Z-型铁氧体片状粉体填充颗粒状粉体的吸波材料的制备方法，其特征在于，

步骤1：将随机Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂粉体与(001)BaFe₁₂O₁₉片状粉体按照摩尔比为1:1混合，采用NaCl为熔盐介质，在1250～1300℃，保温6～10h使氧化物进行充分熔盐反应，得到(001)Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁片状粉体；

步骤2：将溶剂和分散剂，进行一次球磨后，加入粘接剂和增塑剂，进行二次球磨，然后加入(001)Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁片状粉体和颗粒状Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁粉体，进行流延，得到Z-型铁氧体片状粉体填充颗粒状粉体的吸波材料；其中，按质量百分数计，颗粒状Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁粉体的质量百分数为65％～95％，(001)Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁片状粉体的质量百分数为5％～35％。

本发明进一步的改进在于，溶剂为无水乙醇，分散剂为丁酮与三油酸甘油酯的混合物；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂和聚乙二醇的混合物。

本发明进一步的改进在于，无水乙醇、丁酮与三油酸甘油酯的质量比为(1～3):(2～3):(0.05～1.5)；聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁脂和聚乙二醇的质量比为(2.5～3.0):1:1。

本发明进一步的改进在于，流延时刮刀的高度200-250μm。

本发明进一步的改进在于，所述随机Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂粉体通过以下过程制备：

按化学式式将Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂分析纯的CoO、BaCO₃、Fe₂O₃配制后通过球磨20～24h混合均匀，然后烘干，过筛，压块，再经1230～1270℃预烧3～6小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过120目筛得到Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂粉体。

本发明进一步的改进在于，(001)BaFe₁₂O₁₉片状粉体通过以下过程制备：