[发明专利]锶和铝掺杂Y型铁氧体复合吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸波材料。特别是涉及一种锶和铝掺杂Y型铁氧体复合吸波材料及其制备方法。

背景技术

伴随着科学信息技术的发展，越来越多的电子产品出现在人们的日常生活中，同时各种电子电气设备广泛的应用在民用和军用等各个部门。电磁波对空间的污染和相互间的干扰日趋严重，电磁辐射对人体健康的损害越来越严重。吸波材料的研究能够有效的减少和消除电磁干扰，因此吸波材料的研究对于军事领域和通讯，电视广播等民用领域都有重要的意义。Y型铁氧体具有片结构，具有高的饱和磁化强度、高的截止频率、平面各向异性和良好的化学稳定性，其形成和烧结的温度较低，有利于材料的低温烧结，所以其广泛的应用在超高频叠层片式电感材料、吸波材料等领域。作为传统吸波材料，Y型铁氧体的有效吸波带宽比较小等缺点，通过元素掺杂，改变其介电常数和磁导率来提高其吸波强度和有效吸收带宽，是一种简便高效的方法。

Y型铁氧体的传统制备方法主要是高温固相法，但是高温固相法高耗能(温度高，时间长)以及制备后需要研磨，容易引入杂质相，最终的成分不容易控制。而采用化学合成法可以实现原子水平上的混合，产物的组成可以控制，其烧结温度相较于传统固相法低，可以有效降低能耗。主要的化学法主要有化学共沉淀法，溶胶凝胶法，水热合成法等，其中溶胶凝胶法因其制备工艺简单，产物纯度高而得到广泛使用。Sr元素的掺杂可以导致自旋结构的改变，从而产生介电极化，Al的掺杂可以提高铁氧体在高温时的电阻率，同时改变Fe³⁺的含量，改变材料的电磁性能，从而有效提高材料的吸波性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不仅具有吸波强度高，吸收频带宽，化学稳定性好等特点，而且原材料价廉易得，制备简单的锶和铝掺杂Y型铁氧体复合吸波材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种锶和铝掺杂Y型铁氧体吸波材料，包括，由A位掺杂固定量的Sr取代Ba元素和B位掺杂不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型铁氧体，掺杂Sr的摩尔比为固定值0.5，掺杂Al的摩尔比为0.3～1。

一种锶和铝掺杂Y型铁氧体吸波材料的制备方法，是采用溶胶凝胶法制备，具体包括如下步骤：

1)将按Y型铁氧体的化学计量比称取的硝酸盐：Ba(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、Sr(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O溶于蒸馏水中，形成Ba离子浓度范围为0.025mol/L～0.015mol/L的溶液1；

2)按照柠檬酸与溶液1中的总金属离子的摩尔比为1.5:1称取柠檬酸，将柠檬酸溶解到蒸馏水中，形成浓度范围为0.7mol/L～0.9mol/L的溶液2；

3)将溶液2加入到溶液1中并搅拌0.5～2h后，利用氨水将混合溶液的PH值调节到7～8之间，形成透明的溶胶；

4)将透明的溶胶在80℃的水浴锅中加热2～4h形成凝胶，取出在100℃的干燥箱中干燥5～8h；

5)在400℃下预先热处理1～2h，将得到的产物研磨，在1100℃下加热3～4h就得到了Sr和Al掺杂的Y型铁氧体吸波材料。

本发明的锶和铝掺杂Y型铁氧体复合吸波材料及其制备方法，制备的Sr和Al掺杂Y型铁氧体，其制备工艺简单，产物杂质少，生成成本低，适用于大规模生产。所制得的Sr和Al掺杂的Y型铁氧体吸波性能优良，吸波频带宽，并且化学稳定性好，并且原材料价廉易得，制备简单。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的锶和铝掺杂Y型铁氧体复合吸波材料及其制备方法做出详细说明。

本发明的锶和铝掺杂Y型铁氧体吸波材料，包括，由A位掺杂固定量的Sr取代Ba元素和B位掺杂不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型铁氧体，掺杂Sr的摩尔比为固定值0.5，掺杂Al的摩尔比为0.3～1。

本发明的锶和铝掺杂Y型铁氧体吸波材料的制备方法，是采用溶胶凝胶法制备，具体包括如下步骤：