一種復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種復(fù)合材料及其制備方法，尤其設(shè)及W型領(lǐng)鐵氧體/Ti〇2復(fù)合材料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活中電磁波無處不在，無線電廣播、電視、移動通訊、無線電遙控、導(dǎo)航、 高壓送配電線等均向周圍福射強(qiáng)大的電磁波能量。自電子工業(yè)問世W來，的確使科學(xué)技術(shù) 和工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了革命性的變革，給人們生活帶來了極大的便利，但各種電子產(chǎn)品福射出 的電磁波，有時會對環(huán)境造成污染，成為重要的環(huán)境污染要素之一，并有可能危及人體健 康，從而成為繼廢氣、廢水、廢渣和噪聲之后的人類環(huán)境的又一大公害。其中3MHz~30MHz 是軍隊使用的短波波段，跟公眾關(guān)系不大，我們不必關(guān)屯、。而日常生活中由于手機(jī)、電視、高 壓電等設(shè)備的普及我們生活中電磁波頻段為30MHz~30GHz范圍內(nèi)，其中頻率越大，對人體 傷害越大，目前對減小電子產(chǎn)品福射（如手機(jī)、電視等）研究較少，高頻福射產(chǎn)品應(yīng)用范圍 也受到一定限制，開發(fā)新型吸波材料顯得十分必要。二氧化鐵（Ti〇2)具有較高的介電常數(shù)， 且穩(wěn)定性好，是一種重要的介電材料，能夠依靠介電損耗吸收電磁波。將Ti化與W型領(lǐng)鐵 氧體進(jìn)行復(fù)合，有望獲得介電損耗能力和磁損耗能力均較好的復(fù)合吸波材料。
[0003] 申請?zhí)枮?01110328815. 9中國發(fā)明專利申請公開了一種氧化鋒包覆領(lǐng)鐵氧體的 復(fù)合吸波材料及其制備方法。所述的復(fù)合吸波材料由氧化鋒包覆領(lǐng)鐵氧體顆粒構(gòu)成，其制 備方法如下；將硝酸鐵、硝酸領(lǐng)、巧樣酸按摩爾比配成溶液，調(diào)節(jié)溶液抑值，蒸干至凝膠之 后加熱進(jìn)行自蔓燃反應(yīng)，并進(jìn)行賠燒，得到領(lǐng)鐵氧體顆粒；將醋酸鋒溶于二甘醇并加入聚己 締化咯燒酬表面活性劑，配制成溶液1。將領(lǐng)鐵氧體粉末按鐵鋒摩爾比加入溶液1中，在一 定溫度下反應(yīng)制得氧化鋒包覆領(lǐng)鐵氧體粉末。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明設(shè)及一種復(fù)合材料，其分子式為（BaZni.2Co〇.8Feie〇27)/Ti〇2。在下文中， BaZni.2Co〇.8Feie〇27簡寫為BaW。本發(fā)明的復(fù)合材料具有高吸收、兼容性優(yōu)良和頻帶寬的優(yōu)點。 [000引本發(fā)明的復(fù)合材料，由Ti02和Ba化i.2Co0.sFeie027構(gòu)成，具體的是TiO2包覆 BaZni.2Co0.8Feie027顆粒構(gòu)成。其中Ti02與Baaii.2Co0.8Feie027的重量比為化 1-10) : (1-10)， 優(yōu)選（0. 1-1):巧-10);如在本發(fā)明的一個實施例中，二者的重量比為0.469:7. 94。
[0006] 其中，所述復(fù)合材料為微米級的復(fù)合材料。
[0007] 所述復(fù)合材料在7. 76-13. 68GHz的反射損耗小于-10地，并且在10. 3GHz反射損耗 達(dá)到-47. 6地。
[000引本發(fā)明還提供了一種復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0009]將Ba(N〇3)2、化(N03)2?6&0、Co(N〇3)2?6&0和化(N03)3?9&0按摩爾比為 1:1.2:0. 8:16溶解于蒸饋水中，向其中加入與Ba(N〇3)2摩爾比為10:1的巧樣酸攬拌至完 全溶解，并調(diào)節(jié)溶液的抑至中性；將上述溶液蒸發(fā)制得溶膠，干燥得到凝膠，然后賠燒，得 至IjBaZni.2Co〇.8Fei6〇27;
[0010] 稱取Ba化i.2Co〇.8Feie〇27加入到Ti〇2溶膠中，攬拌、過濾；濾渣洗漆、干燥得到前 驅(qū)體，將該前軀體干燥得到所述復(fù)合材料。其中，Ti化與Ba化i.2Co〇.sFeie〇27的重量比為 (0. 1-10) : (1-10)，優(yōu)選（0. 1-1):巧-10);如在本發(fā)明的一個實施例中，二者的重量比為 0. 469:7. 94。
[0011] 其中，所述Ba(N〇3)2、化(N03)2? 6&0、Co(N〇3)2 ? 6&0 和化(N03)3? 9&0 為分析純 Ba(N03)2、分析純化(N03)2? 6&0、分析純Co(N03)2? 6&0 和分析純Fe(N03)3? 9&0。
[0012] 其中，所述溶液蒸發(fā)的條件為70°C水浴中恒溫蒸發(fā)。
[0013] 其中，在于1300°C下賠燒之前，所述凝膠被研磨成粉體。
[0014] 其中，所述濾渣用無水己醇洗漆。
[00巧]其中，經(jīng)過無水己醇洗漆的濾渣在80°C干燥。
[0016] 其中，所述Ti〇2溶膠按照如下方法制備：將2重量份的鐵酸了醋和1重量份冰醋 酸溶于10重量份無水己醇中，攬拌得到透明溶液，將體積分?jǐn)?shù)為75%的4重量份己醇溶液 緩慢滴入上述透明溶液中，攬拌，得到Ti〇2溶膠。
[0017] 其中，所述賠燒在1300°C下進(jìn)行。
[0018] 本發(fā)明的復(fù)合材料可W用于制作手機(jī)等電子設(shè)備的外殼的材料，從而可W吸收對 人體傷害最大的電磁波段而又不影響正常手機(jī)等電子設(shè)備通訊功能。
[0019] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種電子設(shè)備外殼，所述電子設(shè)備外殼由包括所述復(fù) 合材料的原料制成。
[0020] 其中，所述電子設(shè)備為手機(jī)。
[0021] 本發(fā)明將Ti化與BaW材料進(jìn)行復(fù)合，獲得了介電損耗能力和磁損耗能力均較好的 復(fù)合材料。本發(fā)明的復(fù)合材料具有吸收頻段高、兼容性優(yōu)良和頻帶寬的優(yōu)點，可用于手機(jī)等 電子設(shè)備的外殼的材料，從而可W吸收對人體傷害最大的電磁波段而又不影響正常手機(jī)等 電子設(shè)備通訊功能。
【附圖說明】
[00。] 圖1表示實施例1的BaW/Ti化復(fù)合材料、BaW、TiO2的X畑圖。
[002引 圖2表示實施例1的BaW/Ti化復(fù)合材料樣品的SEM圖。
[0024] 圖3實施例1的BaW/Ti化復(fù)合材料和BaW的反射損失曲線。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明實施方式的復(fù)合材料，其分子式為炬aZni.2Co〇.8Feie〇27)/Ti〇2。該復(fù)合材料 為微米級的復(fù)合材料，在7. 76-13. 68GHz的反射損耗小于-10地，并且在10. 3GHz反射損耗 達(dá)到-47. 6地。
[0026] 本發(fā)明實施方式的復(fù)合材料具有吸收頻段高、兼容性優(yōu)良和頻帶寬的優(yōu)點，可用 于手機(jī)等電子設(shè)備的外殼的材料，從而可W吸收對人體傷害最大的電磁波段而又不影響正 常手機(jī)等電子設(shè)備通訊功能。
[0027] 下面將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實 施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[002引 實施例1
[0029] 1.制備BaZni.2Co〇.8Feie〇27;
[0030]第一步：將 2. 61gBa(N〇3)2、2. 97gZn(N〇3)2 .6&0、2. 91gCo(N〇3)2 .6&0 和 3. 42g Fe(N〇3)3'9&0溶解于50mL蒸饋水中，待其充分溶解后向其中加入19. 5g的分析純巧樣酸， 充分?jǐn)埌枋怪耆芙猓儆眉憾氛{(diào)節(jié)溶液的抑至中性。
[0031] 第二步：將上述溶液置于70°C水浴中恒溫蒸發(fā)制得溶膠，干燥后得到凝膠。研磨 凝膠成粉體，于1300°C下賠燒化得到所需樣品BaW。
[003引第；步：將2mg鐵酸了醋和Img冰醋酸溶于lOmg無水己醇中，充分?jǐn)埌璧玫酵该?溶液A，將4mg體積分?jǐn)?shù)為75%的己醇溶液滴入A液中，攬拌30min得到淡黃色Ti化溶膠。 稱7. 94g的BaW粉末加入溶膠中，室溫攬拌化后將體系在80°C干燥1化得前驅(qū)體，將此前 軀體在500°C干燥化得到Ti化包覆Ba化1.2仿。.sFeie027顆粒構(gòu)成的BaW/TiO2復(fù)合材料粉體， 該粉體的粒徑為微米級（1-lOOOum)。
[0033] 2.復(fù)合材料BaW/Ti化的結(jié)構(gòu)、組成、形貌、磁性能及其吸波性能：
[0034] 將BaW/Ti〇2復(fù)合材料與石蠟W質(zhì)量比為2. 4:1混合，用模具壓制成外徑為7mm、內(nèi) 徑為3mm、厚度約為4mm的環(huán)形樣品。
[0035] 掃描電子顯微鏡觀察BaW/Ti化復(fù)合材料樣品，結(jié)果如圖2所示，BaW/TiO2復(fù)合材 料為微米級的吸波材料。
[0036] X射線衍射分析BaW/Ti化復(fù)合材料樣品，結(jié)果如圖1所示，表明獲得的復(fù)合材料確 實為BaW/Ti化復(fù)合材料。
[0037] 采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在2-18GHZ范圍內(nèi)測試其電磁參數(shù)：磁導(dǎo)率實部（y'）、磁導(dǎo) 率虛部（y")、介電常數(shù)實部（e'）、介電常數(shù)虛部（e")。
[003引由復(fù)磁導(dǎo)率yr=y'-jy"，復(fù)介電常數(shù)er=e'-je"，及公式
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合材料，其特征在于，由TiOjPlBaZn^2Coa8Fe16O27構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于：TiO2與BaZnUCoa8Fe16O2^重量比 為（0? 1-10):(1-10)〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料為微米級的復(fù)合材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料在7. 76-13. 68GHz的反 射損耗小于-10dB，并且在10. 3GHz反射損耗達(dá)到-47. 6dB。
5. -種復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 將Ba(NO3)2、Zn(NO3)2WH2CKCo(NO3)2 .6H20 和Fe(NO3) 3.9H20 按摩爾比為 1:1. 2:0. 8:16 溶解于蒸餾水中，向其中加入與Ba(NO3)2摩爾比為10:1的檸檬酸攪拌至完全溶解， 并調(diào)節(jié)溶液的PH至中性；將上述溶液蒸發(fā)制得溶膠，干燥得到凝膠，然后焙燒，得到 BaZn1.2C〇0.8Fe16027; 稱取BaZn1.2C〇a8Fe16027加入到TiO2溶膠中，攪拌、過濾；濾渣洗滌、干燥得到前驅(qū) 體，將該前軀體干燥得到所述復(fù)合材料；其中，1102與BaZn 粒的重量比為 (0?1-10): (1-10)〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述Ba(NO3)2、Zn(NO3) 2 ? 6H20、 Co(NO3) 2 ? 6H20 和Fe(NO3) 3 ? 9H20 為分析純Ba(NO3) 2、分析純Zn(NO3) 2 ? 6H20、分析純 Co(NO3) 2 ?冊20 和分析純Fe(NO3) 3 ?9H2O。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶液蒸發(fā)的條件為70°C水浴中恒溫 蒸發(fā)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在于1300°C下焙燒之前，所述凝膠被研磨 成粉體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述濾渣用無水乙醇洗滌。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，經(jīng)過無水乙醇洗滌的濾渣在80°C干燥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述Ti02溶膠按照如下方法制備：將2 重量份的鈦酸丁酯和1重量份冰醋酸溶于10重量份無水乙醇中，攪拌得到透明溶液，將4 重量份體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液緩慢滴入上述透明溶液中，攪拌，得到TiO2溶膠。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述焙燒在1300°C下進(jìn)行。
13. -種電子設(shè)備外殼，所述電子設(shè)備外殼由包括權(quán)利要求1-11中任一項所述復(fù)合材 料的原料制成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備外殼，其特征在于，所述電子設(shè)備為手機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料由TiO2和BaZn1.2Co0.8Fe16O27構(gòu)成。本發(fā)明的復(fù)合材料具有吸收頻段高、兼容性優(yōu)良和頻帶寬的優(yōu)點，有望應(yīng)用在手機(jī)和電視外殼保護(hù)材料，吸收對人體傷害最大的電磁波段而又不影響正常手機(jī)等電子設(shè)備通訊功能。
【IPC分類】C09K3-00
【公開號】CN104774590
【申請?zhí)枴緾N201510197778
【發(fā)明人】張偉, 孔祥春
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月23日