[发明专利]一种锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料，其化学式为BaFe12‑xZrxTixO19，其中x=0.2~0.4。所述锆钛共掺杂钡铁氧体为单相多晶粉体，钡铁氧体中同时存在Fe3+和Fe2+。其制备方法是采用自蔓延燃烧法结合球磨及后续的二次真空高温热处理工艺，制得锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料。本发明的吸波材料具有吸收损耗强，吸波频带宽，匹配厚度薄，可调制吸波频率范围广的特点。有效吸波频带控制在18~40 GHz频率范围内，并出现双吸收峰，最大吸收频宽可达16 GHz，最佳匹配厚度仅为1 mm左右，在特定频率处最佳反射损耗RL值可达约‑48 dB。这种钡铁氧体粉体材料制备工艺简单，可用于吸波涂层，在电磁屏蔽和隐身领域可以有广泛的应用。

主权项

一种锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料的制备方法，所述的锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料为单相多晶粉体，化学式为BaFe12‑2xZrxTixO19，其中x=0.2~0.4，钡铁氧体中同时存在Fe3+和Fe2+，其特征在于，其制备方法步骤如下：1）将硝酸钡、硝酸铁、硝酸锆和柠檬酸按摩尔比1:11.2~11.6:0.2~0.4:18.6~18.8混合，加入去离子水搅拌3~5 h溶解获得金属盐溶液A，其中硝酸钡、硝酸铁和硝酸锆的总摩尔浓度为1.5~2.5 mol/L；2）将钛酸四丁酯和柠檬酸按摩尔比1:2混合溶于无水乙醇中,得到溶液B；其中钛酸四丁酯的摩尔浓度为0.05~0.15 mol/L；3）将溶液B加入溶液A中并搅拌1~3 h，调节溶液的pH值至6~8，得到溶液C；其中溶液C中钛酸四丁酯与硝酸钡的摩尔比为0.2~0.4:1；4）将溶液C移至洁净的不锈钢器皿中，置于电子万用炉上，调节功率为600~800W，进行自蔓延燃烧得到前驱体粉末；5）将步骤4）的前驱体粉末加入无水乙醇中，每100~300 mL无水乙醇中加入前驱体粉末10g, 并以300~500 r/min 的转速球磨8~12 h，得到浑浊液体；6）将上述浑浊液体在70~90 ℃干燥3~5天，收集干燥粉末置于真空炉中，以5~15 ℃/min的速度升温到400~600 ℃保温3~5 h，再以10~20 ℃/min的速度升温到1250~1350 ℃保温3~5 h，随炉冷却至室温后研磨1~3 h，获得锆钛共掺杂钡铁氧体吸波粉体材料。