[发明专利]一种铁氧体基陶瓷复合材料、其制备方法以及用途

权利要求书

1.一种铁氧体基陶瓷复合材料，其特征是：由铁氧体、碳纳米管以及陶瓷材料组成，所述的铁氧体与陶瓷材料包覆在碳纳米管管壁，并且所述的陶瓷材料为氧化铝、氮化铝和氮化硅中的一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1中所述的铁氧体基陶瓷复合材料，其特征是：按照质量百分比计，所述的碳纳米管占铁氧体基陶瓷复合材料总质量的0.1～20％；所述的陶瓷材料占铁氧体基陶瓷复合材料总质量的0.1～99％。

3.根据权利要求1或2所述的铁氧体基陶瓷复合材料，其特征是：所述的铁氧体材料包括化学式为MeFe₂O₄、AFe₁₂O₁₉或R₃Fe₅O₁₂体系的铁氧体材料，其中Me元素是Ni、Mn、Zn、Cu、Co、Fe、Li、Mg、Cr、Ca、Ba元素中的一种或两种以上元素的组合；A元素是Ba、Co、Ni、Mn、Zn、Cu、Fe、Li、Mg、Cr、Ca元素中的一种或两种以上元素的组合；R元素是Y、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等稀土元素。

4.根据权利要求1或2所述的铁氧体基陶瓷复合材料，其特征是：所述的碳纳米管包括单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

5.根据权利要求1或2所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1：将适量碳纳米管与浓硝酸混合，在130～180℃的油浴中回流3～8h，制备改性的碳纳米管，然后将改性的碳纳米管溶于木质素磺酸钠的过饱和溶液中，超声破碎10～60min，制得分散均匀的碳纳米管溶液；

步骤2：在室温下，按照铁氧体材料化学式中相应元素的物质的量进行原料配制，然后加入所述的陶瓷材料粉体、蒸馏水以及步骤1中配置得到的碳纳米管溶液，得到混合溶液；

步骤3：配置适量氢氧化钠溶液，将步骤2得到的混合溶液以0.1～10L/h的流速滴入该氢氧化钠溶液中，滴定完成后调节混合溶液pH为10～11，并以600～2000rpm的转速搅拌，反应10～120min；反应完成后将所得浆料倒入水热反应釜中，在温度为150～220℃下反应0.5～50h，之后自然冷却，用去离子水洗涤，接着在60～90℃烘干，得到铁氧体基陶瓷复合材料粉体。

6.根据权利要求5所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的铁氧体原料是所述铁氧体材料化学式中相应元素的单质、氧化物、氟化物、氮化物、溴化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐，也可以是所需原料元素的前躯体。

7.根据权利要求5所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：还包括以下步骤4，

步骤4：将步骤3得到的铁氧体基陶瓷复合材料粉体造粒成型，得到铁氧体基陶瓷复合材料胚体，将该胚体装入由透波材料制成的匣钵内，然后将匣钵放入专业微波炉内，在惰性气氛下，通过调整微波功率，控制升温速率，加热升温至烧结温度，最后冷却至室温，得到铁氧体基陶瓷复合块体。

8.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，专业微波炉选自网带式微波炉/窑、推板式微波炉/窑、辊道式微波炉/窑、梭式微波炉/窑、箱式微波炉/窑及钟罩式微波炉/窑中的一种。

9.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，专业微波炉的微波频率为300MHz～300GHz。

10.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，专业微波炉的微波频率为2.45GHZ、5.8GHZ、0.915GHZ或24.15GHz。

11.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，匣钵由氧化铝、氮化硼和莫来石材料中的一种或几种的复合材料制成。

12.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，加热升温至烧结温度后进行保温处理，保温时间为0.1～100h。

13.根据权利要求7所述的铁氧体基陶瓷复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤4中，保温时间为0.1～10h。