[发明专利]一种微波铁氧体复合材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及磁性粉体材料与微波吸收材料技术领域，具体涉及一种微波铁氧体复合材料及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的快速发展，特别是移动通信、卫星导航、无线充电、消费电子等新型产业的发展，对磁性材料的吸波性能或抗金属干扰能力的要求越来越高，民用市场需求量日益增大。与此同时，雷达探测技术的发展和应用，特别是P/L波段雷达，使得世界各国的军事防御体系以及飞行器被敌方探测、追踪和威胁的可能性越来越大。为了提高军事目标的生存能力和武器系统的突防能力，大力发展隐身技术就理所当然的成了军事技术发展的重要方向之一。

传统的镍锌铁氧体、锰锌铁氧体等由于具有高频、宽频、高阻抗、低损耗等的特点,越来越受到电子行业的重视，成为在高频范围应用最广、性能最优异的软磁材料。但由于镍锌铁氧体、锰锌铁氧体在微波频带，磁导率低、磁损耗小，限制了它在微波吸收材料领域的广泛应用。目前国内外常用的磁介质微波吸收材料一般都是羰基铁等金属基复合材料，但由于常用的羰基铁等金属基复合材料在微波P/L波段，其磁损耗随着电磁波波长的增长而下降，介电常数随着电磁波波长的增长而增大，使得金属基复合吸波材料在微波低频的电磁匹配性能降低、吸波频带缩小，仅适用于2～18GHz频段。高磁导率、高磁损耗片状羰基铁在微波低频虽然也具有较好的电性能，但批量生产难度大、成品率低、造价高。因此，微波P、L波段吸波材料仍然是微波吸收材料技术领域的重要研究课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种微波铁氧体复合材料及其制备工艺，在微波P、L波段，其磁导率高、磁损耗高、介电常数低、吸收率高、吸收频带宽、电阻率大、密度小、环保、性价比高，综合性能优于金属基复合吸波材料，可以广泛应用于消费电子、卫星导航、移动通信、超远程警戒、远程警戒、中程警戒、空中交道管制、机场交道管制、远程气象观察等电子设备和产品，解决电子设备、仪器及其器件的电磁兼容和辐射防护等问题，提高设备自身的技术指标，改善人机电磁环境，也可以用于现代武器装备的微波隐身。

为此，本发明的技术方案是一种微波铁氧体复合材料，该复合材料包括以下组分：三氧化二铁、氧化锌、氧化钴和碳酸钡，所述氧化铁、氧化锌、氧化钴、碳酸钡的质量比分别为76％～78％，5.7％～5.9％，4.6％～5％，12％～13％。

具体地，所述氧化铁、氧化锌、氧化钴、碳酸钡的质量比分别为77：5.8：4.8：12.4。

一种如权利要求1所述的微波铁氧体复合材料的制备方法，该制备方法包括一下步骤：

步骤1：按照成分设计:三氧化二铁、氧化锌、氧化钴、碳酸钡质量比77：5.8：4.8：12.4进行称重，作为原材料；

步骤2：采用卧式球磨机，按照一份原材料，加三份钢珠的比例，放入卧式球磨机，加入水,水完全浸泡原材料，)，球磨设定时间为15～18小时；

步骤3：滤干，球磨料需要用挤压过滤装置滤干，并放通风或阳光处静置6～8天，把料中的水进一步吹干、或晒干；

步骤4：压块，用100～120吨压机，把湿料进行压块，模块厚度设定为12cm×6cm×2.8cm，把多余在水，分挤压出来，压块时间为60秒，压块后需要放阴凉通风处静置4～5天；

步骤5：一次烧结，烧结温度为1250℃，保温3个小时；

步骤6：破碎；

步骤7：筛分；

步骤8：重复步骤2-7，其中步骤5，在二次烧结时，烧结温度1300℃保温3个小时。

步骤9：过筛：采用200～300目超声震动筛过筛，而后得到微波铁氧体BaMe2Fe16O27；

步骤10：按照微波铁氧体BaMe2Fe16O27和基材的填充量质量比93％～65％，通过称重、混合工艺过程，制备微波铁氧体BaMe₂Fe₁₆O₂₇复合材料，所述基材包括石蜡、环氧树脂、聚氨酯、橡胶等。以环氧树脂、聚氨酯树脂等粘结剂为基材，可以制备微波吸收涂料；以硅胶、氯丁橡胶、天然胶、聚氨酯等弹性体为基材，可以制备微波吸收贴片。由于石蜡、粘结剂、弹性体的密度不同，采用相同的填充量质量比，它们在微波铁氧体BaMe₂Fe₁₆O₂₇复合材料中的体积比不同，因此采用不同基材，要根据基材密度，调整微波铁氧体和基材的填充量质量比。

具体地，所述步骤2中的水高出原材料12-15公分。