鍶和鋁摻雜y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸波材料。特別是涉及一種鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的日常生活中，同時(shí)各種電子電氣設(shè)備廣泛的應(yīng)用在民用和軍用等各個(gè)部門。電磁波對空間的污染和相互間的干擾日趨嚴(yán)重，電磁輻射對人體健康的損害越來越嚴(yán)重。吸波材料的研究能夠有效的減少和消除電磁干擾，因此吸波材料的研究對于軍事領(lǐng)域和通訊，電視廣播等民用領(lǐng)域都有重要的意義。Y型鐵氧體具有片結(jié)構(gòu)，具有高的飽和磁化強(qiáng)度、高的截止頻率、平面各向異性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，其形成和燒結(jié)的溫度較低，有利于材料的低溫?zé)Y(jié)，所以其廣泛的應(yīng)用在超高頻疊層片式電感材料、吸波材料等領(lǐng)域。作為傳統(tǒng)吸波材料，Y型鐵氧體的有效吸波帶寬比較小等缺點(diǎn)，通過元素?fù)诫s，改變其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率來提高其吸波強(qiáng)度和有效吸收帶寬，是一種簡便高效的方法。
[0003]Y型鐵氧體的傳統(tǒng)制備方法主要是高溫固相法，但是高溫固相法高耗能(溫度高，時(shí)間長)以及制備后需要研磨，容易引入雜質(zhì)相，最終的成分不容易控制。而采用化學(xué)合成法可以實(shí)現(xiàn)原子水平上的混合，產(chǎn)物的組成可以控制，其燒結(jié)溫度相較于傳統(tǒng)固相法低，可以有效降低能耗。主要的化學(xué)法主要有化學(xué)共沉淀法，溶膠凝膠法，水熱合成法等，其中溶膠凝膠法因其制備工藝簡單，產(chǎn)物純度高而得到廣泛使用。Sr元素的摻雜可以導(dǎo)致自旋結(jié)構(gòu)的改變，從而產(chǎn)生介電極化，Al的摻雜可以提高鐵氧體在高溫時(shí)的電阻率，同時(shí)改變Fe3+的含量，改變材料的電磁性能，從而有效提高材料的吸波性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種不僅具有吸波強(qiáng)度高，吸收頻帶寬，化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，而且原材料價(jià)廉易得，制備簡單的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料，包括，由A位摻雜固定量的Sr取代Ba元素和B位摻雜不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型鐵氧體，摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5，摻雜Al的摩爾比為0.3?I。
[0006]—種鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料的制備方法，是采用溶膠凝膠法制備，具體包括如下步驟:
[0007]I)將按Y型鐵氧體的化學(xué)計(jì)量比稱取的硝酸鹽:Ba (NO3) 2、Zn (NO3) 2.6H20、Co (NO3) 2.6H20、Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3.9H20、Al (NO3) 3.9H20 溶于蒸餾水中，形成 Ba 離子濃度范圍為 0.025mol/L ?0.015mol/L 的溶液 I ;
[0008]2)按照檸檬酸與溶液I中的總金屬離子的摩爾比為1.5:1稱取檸檬酸，將檸檬酸溶解到蒸餾水中，形成濃度范圍為0.7mol/L?0.9mol/L的溶液2 ;
[0009]3)將溶液2加入到溶液I中并攪拌0.5?2h后，利用氨水將混合溶液的PH值調(diào)節(jié)到7?8之間，形成透明的溶膠；
[0010]4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱2?4h形成凝膠，取出在100°C的干燥箱中干燥5?8h ;
[0011]5)在400°C下預(yù)先熱處理I?2h，將得到的產(chǎn)物研磨，在1100°C下加熱3?4h就得到了 Sr和Al摻雜的Y型鐵氧體吸波材料。
[0012]本發(fā)明的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法，制備的Sr和Al摻雜Y型鐵氧體，其制備工藝簡單，產(chǎn)物雜質(zhì)少，生成成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。所制得的Sr和Al摻雜的Y型鐵氧體吸波性能優(yōu)良，吸波頻帶寬，并且化學(xué)穩(wěn)定性好，并且原材料價(jià)廉易得，制備簡單。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法做出詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料，包括，由A位摻雜固定量的Sr取代Ba元素和B位摻雜不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型鐵氧體，摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5，摻雜Al的摩爾比為0.3?I。
[0015]本發(fā)明的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料的制備方法，是采用溶膠凝膠法制備，具體包括如下步驟:
[0016](I)將按Y型鐵氧體的化學(xué)計(jì)量比稱取的硝酸鹽:Ba (NO3) 2、Zn (NO3) 2.6H20、Co (NO3) 2.6H20、Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3.9H20、Al (NO3) 3.9H20 溶于蒸餾水中，形成 Ba 離子濃度范圍為 0.025mol/L ?0.015mol/L 的溶液 I ;
[0017](2)按照檸檬酸與溶液I中的總金屬離子的摩爾比為1.5:1稱取檸檬酸，將檸檬酸溶解到蒸餾水中，形成濃度范圍為0.7mol/L?0.9mol/L溶液2 ;
[0018](3)將溶液2加入到溶液I中并攪拌0.5?2h后，利用氨水將混合溶液的PH值調(diào)節(jié)到7?8之間，形成透明的溶膠；
[0019](4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱2?4h形成凝膠，取出在100°C的干燥箱中干燥5?8h ;
[0020](5)在450°C下預(yù)先熱處理I?2h，將得到的產(chǎn)物研磨，在1100°C下加熱3?4h就得到了 Sr和Al摻雜的Y型鐵氧體吸波材料。
[0021]下面給出具體實(shí)例:
[0022]實(shí)施例1:
[0023](I)將稱取的 1.413g 的 Ba(NO3)2U.072g 的 Zn (NO3) 2.6H20、1.049g 的Co (NO3) 2.6Η20、0.381g 的 Sr (NO3)2'17.033g 的 Fe (NO3) 3.9Η20、0.406g 的 Al (NO3) 3.9H20溶于150ml的蒸餾水中，形成溶液I ;
[0024](2)將稱取的14.539g的檸檬酸溶解在10ml的蒸餾水中形成溶液2 ；
[0025](3)將溶液2在不斷攪拌下緩慢加入到溶液I中，利用氨水將混合后的溶液的PH值調(diào)整到7，形成透明的溶膠；
[0026](4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱4h形成凝膠，將該產(chǎn)物在100°C的干燥箱中繼續(xù)加熱8h ；
[0027](5)將得到的干凝膠在400°C下預(yù)先熱處理2h后，研磨得到的產(chǎn)物，在1100°C下加熱4h，得到摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5和摻雜Al的摩爾比為0.3的Y型鐵氧體吸波材料。
[0028]實(shí)施例2:
[0029](I)將稱取的 1.418g 的 Ba(NO3)2U.076g 的 Zn (NO3) 2.6H20、1.053g 的Co (NO3) 2.6Η20、0.383g 的 Sr (NO3) ^ 16.811g 的 Fe (NO3) 3.9Η20、0.679g 的 Al (NO3) 3.9H20溶于150ml的蒸餾水中，形成溶液I ;
[0030](2)將稱取的14.660g的檸檬酸溶解在10ml的蒸餾水中形成溶液2 ；
[0031](3)將溶液2在不斷攪拌下緩慢加入到溶液I中，然后利用氨水將混合后的溶液的PH值調(diào)整到7，形成透明的溶膠；
[0032](4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱4h形成凝膠，將該產(chǎn)物在100°C的干燥箱中繼續(xù)加熱8h ；
[0033](5)將得到的干凝膠在400°C預(yù)先熱處理2h后，研磨得到的產(chǎn)物，在1100°C下加熱4h，得到摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5和摻雜Al的摩爾比為0.7的Y型鐵氧體。
[0034]實(shí)施例3:
[0035](I)將稱取的 1.424g 的 Ba (NO3) 2、1.081g 的 Zn (NO3) 2.6H20、1.057g 的Co (NO3) 2.6Η20、0.384g 的 Sr (NO3)2'16.588g 的 Fe (NO3) 3.9Η20、0.954g 的 Al (NO3)3.9H20溶于200ml的蒸餾水中，形成溶液I ;
[0036](2)將稱取的14.660g的檸檬酸溶解在10ml的蒸餾水中形成溶液2 ；
[0037](3)將溶液2在不斷攪拌下緩慢加入到溶液I中，然后利用氨水將混合后的溶液的PH值調(diào)整到7，得到透明的溶膠；
[0038](4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱4h形成凝膠，將該產(chǎn)物在100°C的干燥箱中繼續(xù)加熱8h ；
[0039](5)將得到的干凝膠在400°C預(yù)先熱處理2h后，研磨得到的產(chǎn)物，在1100°C下加熱4h，得到摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5和摻雜Al的摩爾比為0.7的Y型鐵氧體。
[0040]實(shí)施例4:
[0041](I)將稱取的 1.432g 的 Ba (NO3) 2、1.087g 的 Zn (NO3) 2.6H20、1.063g 的Co (NO3) 2.6Η20、0.385g 的 Sr (NO3)2'16.237g 的 Fe (NO3) 3.9Η20、1.371g 的 Al (NO3) 3.9H20溶于200ml的蒸餾水中，形成溶液I ;
[0042](2)將稱取的14.742g的檸檬酸溶解在10ml的蒸餾水中形成溶液2 ；
[0043](3)將溶液2在不斷攪拌下緩慢加入到溶液I中，然后利用氨水將混合后的溶液的PH值調(diào)整到7，得到透明溶膠；
[0044](4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱4h形成凝膠，將該產(chǎn)物在100°C的干燥箱中繼續(xù)加熱8h ；
[0045](5)將得到的干凝膠在400°C預(yù)先熱處理2h后，研磨得到的產(chǎn)物，在1100°C下加熱4h，得到摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5和摻雜Al的摩爾比為1.0的Y型鐵氧體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料，其特征在于，包括，由A位摻雜固定量的Sr取代Ba元素和B位摻雜不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型鐵氧體，摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5，摻雜Al的摩爾比為0.3?I。2.—種權(quán)利要求1所述的鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體吸波材料的制備方法，其特征在于，是采用溶膠凝膠法制備，具體包括如下步驟: 1)將按Y型鐵氧體的化學(xué)計(jì)量比稱取的硝酸鹽:Ba(NO3) 2、Zn (NO3) 2.6H20、Co (NO3) 2.6H20、Sr (NO3) 2、Fe (NO3) 3.9H20、Al (NO3) 3.9H20 溶于蒸餾水中，形成 Ba 離子濃度范圍為 0.025mol/L ?0.015mol/L 的溶液 I ; 2)按照檸檬酸與溶液I中的總金屬離子的摩爾比為1.5:1稱取檸檬酸，將檸檬酸溶解到蒸餾水中，形成濃度范圍為0.7mol/L?0.9mol/L的溶液2 ; 3)將溶液2加入到溶液I中并攪拌0.5?2h后，利用氨水將混合溶液的PH值調(diào)節(jié)到7?8之間，形成透明的溶膠； 4)將透明的溶膠在80°C的水浴鍋中加熱2?4h形成凝膠，取出在100°C的干燥箱中干燥5?8h ; 5)在400°C下預(yù)先熱處理I?2h，將得到的產(chǎn)物研磨，在1100°C下加熱3?4h就得到了 Sr和Al摻雜的Y型鐵氧體吸波材料。
【專利摘要】一種鍶和鋁摻雜Y型鐵氧體復(fù)合吸波材料及其制備方法，材料包括由A位摻雜固定量的Sr取代Ba元素和B位摻雜不同量的Al取代Fe元素所形成的Y型鐵氧體，摻雜Sr的摩爾比為固定值0.5，摻雜Al的摩爾比為0.3～1。方法是采用溶膠凝膠法制備，將按Y型鐵氧體的化學(xué)計(jì)量比稱取的硝酸鹽溶于蒸餾水中；按照檸檬酸與溶液1中的總金屬離子的摩爾比為1.5:1稱取檸檬酸，溶解到蒸餾水中；將溶液2加入到溶液1中攪拌，利用氨水將混合溶液的PH值調(diào)節(jié)到7～8之間，形成透明的溶膠；加熱形成凝膠，再干燥；預(yù)先熱處理后再研磨、加熱得到了Sr和Al摻雜的Y型鐵氧體吸波材料。本發(fā)明制備工藝簡單，產(chǎn)物雜質(zhì)少，生成成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】C01G51/00
【公開號(hào)】CN105036201
【申請?zhí)枴緾N201510374649
【發(fā)明人】鄭冀, 孫明
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日