[发明专利]钾掺锰酸镧纳米吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米吸波材料。特别是涉及一种钾掺锰酸镧纳米吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的高速发展，电磁辐射充斥着人们的生活空间，造成了严重的电磁污染，它已成为继噪声污染、大气污染，水污染和固体废物污染之后的又一大公害，引起世界各国的广泛关注。吸波材料指能吸收、衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。吸波材料能够有效的减少或消除电磁污染，其研究对于军事领域以及民用领域都有非常重要的意义。

LaMn0₃作为一种典型的ABO₃钙钛矿结构材料，一般表现为反铁磁性，当在A位掺杂2价金属离子后，转化为铁磁性，同时具有导电性。目前对锰酸镧A位和B位的掺杂研究主要集中在巨磁电阻效应方面，在吸波材料领域的研究较少，而钾掺杂锰酸镧吸波材料的研究报道更少。实际上，钾掺杂锰酸镧作为一类新型微波吸收材料具有极大的可行性。研究表明，钾元素掺杂锰酸镧能够引起较强的介电极化损耗，且掺杂后电阻率一般处于半导体范围，有利于阻抗匹配和电磁波的衰减。因此可以看出，钾掺杂锰酸镧材料能够有效地提高吸波性能。

锰酸镧的传统制备方法主要是高温固相法，但该方法能耗高，容易引入杂质，且容易引起高温团聚。采用溶胶-凝胶法制备掺钾锰酸镧，工艺简单容易控制，且得到的产品纯度高、杂质少、化学活性好，粒度较小且分布均匀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有吸波强度高、吸收频带宽的掺钾锰酸镧纳米吸波材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种钾掺杂锰酸镧纳米吸波材料，是由钾和锰酸镧复合构成，其中钾与锰酸镧的物质的量比为0.1:1或0.15:1或0.2:1或0.25:1。

一种钾掺杂锰酸镧纳米吸波材料的制备方法，采用溶胶-凝胶法制备，包括如下步骤：

1)称取一定量的硝酸盐Mn(NO₃)₂、KNO₃和La(NO)₃·6H₂O溶于蒸馏水中，配制成一定浓度的硝酸盐混合溶液A，其中Mn²⁺的浓度为0.1mol/L，La³⁺的浓度为0.075～0.09mol/L，K⁺浓度为0.01～0.025mol/L；

2)按照柠檬酸与溶液A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，形成溶液B；

3)按照乙二醇与溶液A中的总金属离子的摩尔比为3:1称取乙二醇，得到溶液C；

4)将溶液B和溶液C缓慢加入到不断搅拌下的溶液A中，对混合后的溶液再搅拌0.5～1h后，利用氨水将混合溶液的PH值调节到6～7之间形成透明溶胶；

5)将步骤4)得到的透明溶胶在70℃的水浴锅中加热形成干凝胶；

6)将步骤5)得到的干凝胶研磨成粉后在400℃下预先热处理2～3h，将得到的产物研磨，在1000℃下加热3h就得到钾掺杂的锰酸镧吸波材料。

步骤4)中所述的利用氨水将混合溶液的PH值调节到6～7之间，是将氨水逐滴滴加到所述的混合溶液中。

步骤5)中包括将步骤4)得到的透明溶胶在70℃的水浴锅中加热2～4h形成凝胶，继续在70℃水浴加热24～36h形成干凝胶。

本发明的掺钾锰酸镧纳米吸波材料及其制备方法，具有反应温度低、工艺简单易控、产物粒度小且分布均匀的特点。且得到的掺钾锰酸镧纳米吸波材料具有吸波频带宽、吸波性能强等特点。因此有潜力发展成为新一代纳米高吸波性能、宽频的吸波助剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的钾掺锰酸镧纳米吸波材料及其制备方法做出详细说明。

本发明的钾掺锰酸镧的纳米吸波材料，是由钾和锰酸镧复合构成，其中钾与锰酸镧的物质的量比为0.1:1或0.15:1或0.2:1或0.25:1。

本发明的的钾掺杂锰酸镧的纳米吸波材料的制备方法，具体是采用溶胶-凝胶法制备，包括如下步骤：