CN103613373A - Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 - Google Patents
Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103613373A CN103613373A CN201310561662.1A CN201310561662A CN103613373A CN 103613373 A CN103613373 A CN 103613373A CN 201310561662 A CN201310561662 A CN 201310561662A CN 103613373 A CN103613373 A CN 103613373A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ferrite
- wave
- composite wave
- absorbing
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229910020521 Co—Zn Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 title abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 claims 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 11
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 10
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021094 Co(NO3)2-6H2O Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法，属于吸波材料技术领域，涉及了磁介质耗损型铁氧体吸波材料，解决现有铁氧体在低频波段（0-6GHz）吸波效果较差的问题。该Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料包含有W型铁氧体、M型铁氧体、尖晶石型铁氧体的其中一种或数种组分。在3-18GHz的范围内具有吸波性能，在4~6GHz频段的电磁波具有吸波最大值达-18dB，大于5dB带宽为1GHz。本发明实现了铁氧体在3~6GHz频率的吸波性能，弥补了传统铁氧体在低于6GHz频率范围内吸波效果不佳的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于吸波材料技术领域，涉及了磁介质耗损型铁氧体吸波材料，具体涉及了Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法。
背景技术
随着电子科学技术的飞速发展, 电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害，因此，针对无线电电磁波的辐射进行有效的防护已成为吸波材料领域急需解决的问题。
电磁波辐射的主要来源之一就是无线电通讯，而无线电技术的发展和电磁波传播主要集中在3.4~8.5GHz范围内。
铁氧体具有较高的磁晶各向异性及自然共振频率等优点，通过对铁氧体进行掺杂或离子取代后，可实现其磁晶各向异性场的调控，进而实现对微波吸收强度、频带宽度及电磁参数的可控调节。因此，相较于其他吸波材料，铁氧体在吸波性能调控上更具优势，是目前备受关注的一种优良的磁介质耗损型吸波材料。
目前，铁氧体的吸波范围主要集中于8~16GHz，与电磁波辐射吸波材料所要求的3.4~8.5GHz还不是很适用，因此吸波范围拓展到3~6GHz铁氧体的制备，是目前需要解决的一个热点问题。
发明内容
本发明解决了现有铁氧体在低频波段吸波效果较差的问题，提供了一种Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料，该Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料包含有W型铁氧体、M型铁氧体、尖晶石型铁氧体的其中一种或数种组分。
上述铁氧体复合吸波材料在4~6GHz频段的电磁波具有吸波最大值达-18dB, 大于5dB带宽为1GHz的吸波性能。
进一步地，上述Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料，采用溶胶-凝胶、两步焙烧相结合的方法制备，步骤为：
（1）将Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比溶解于蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在430-470℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体；
（3）将铁氧体前驱体在800~1200℃的条件下，二次焙烧2-4小时，即得铁氧体复合吸波材料。
其中，所述的酒石酸与溶液中金属离子总量的摩尔比为1.2: 1。
所述材料用溶胶-凝胶、两步焙烧结合法制备。
本发明采用溶胶-凝胶法、两步焙烧进行制备，其中不同焙烧条件下制备的材料的结构及晶型存在明显差别，对电磁波的吸收效果也各有不同。
本发明的发明思路是，通过对铁氧体进行Co-Zn共掺杂，并严格控制复合材料两次焙烧的温度和时间，使其在3~6GHz频率范围内具有良好的吸波性能。
本发明使用溶胶-凝胶法制备Co-Zn共掺杂铁氧体前驱体，通过对铁氧体进行Co-Zn的共掺杂改变晶体的磁晶各向异性从而改进铁氧体在低频波段的吸波效果；通过控制在制备过程的热处理温度及焙烧时间，得到不同晶型结构及含量的铁氧体复合材料，从而实现在3~6GHz频率的吸波性能，弥补了传统铁氧体在低于6GHz频率范围内吸波效果不佳的缺陷，且吸波强度最大可达-18dB。
附图说明
图1 800℃焙烧2h样品的电磁波耗损；
图2 1000℃焙烧2h样品的电磁波耗损；
图3 1200℃焙烧2h样品的电磁波耗损；
图4 1200℃焙烧4h样品的电磁波耗损。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，步骤为：
（1）将分析纯的Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比完全溶解于适量蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，酒石酸与金属离子总量的摩尔比为1.2: 1；逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在450℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体；
（3）前驱体在800℃条件下焙烧2h，得到铁氧体复合吸波材料。
经测验，电磁波吸收峰为5GHz处，吸收强度为-10db；大于5db的吸收峰宽度约为1GHz，结果如图1所示。
实施例2
Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，步骤为：
（1）将分析纯的Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比完全溶解于适量蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，酒石酸与金属离子总量的摩尔比为1.2: 1；逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在450℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体；
（3）前驱体在1000℃条件下焙烧2h，得到铁氧体复合吸波材料。
经测验，电磁波吸收峰为5GHz处，吸收强度为-13db；大于5db的吸收峰宽度约为0.5GHz，结果如图2所示。
实施例3
Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，步骤为：
（1）将分析纯的Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比完全溶解于适量蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，酒石酸与金属离子总量的摩尔比为1.2: 1；逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在470℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体；
（3）前驱体在1200℃条件下焙烧2h，得到铁氧体复合吸波材料。
经测验，电磁波吸收峰为5.4GHz处，吸收强度为-18db；大于5db的吸收峰宽度约为1GHz，结果如图3所示。
实施例4
Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，步骤为：
（1）将分析纯的Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比完全溶解于适量蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，酒石酸与金属离子总量的摩尔比为1.2: 1；逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在440℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体。
（3）前驱体在1200℃条件下焙烧4h，得到铁氧体复合吸波材料。
经测验，电磁波吸收峰为5.4GHz处，吸收强度为-15db；大于5db的吸收峰宽度约为1GHz，结果如图4所示。
Claims (5)
1.一种Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料，其特征在于，该复合吸波材料包含下列组分的一种或数种，W型铁氧体、M型铁氧体、尖晶石型铁氧体。
2.根据权利要求1所述的Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料，其特征在于，在4-6GHz频段的电磁波具有吸波最大值达-18dB, 大于5dB带宽为1GHz。
3.权利要求1所述的Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，其特征在于，用溶胶-凝胶法、两步焙烧法制备，步骤为：
（1）将Ba(NO3)2、Fe(NO3)3·9HzO、Co(NO3)2· 6H2O、Zn(NO3)2· 6H2O按照1：1：1：1的摩尔比溶解于蒸馏水中，加入酒石酸搅拌至溶解，逐滴滴入氨水，调节溶液pH为7.0，80℃下恒温加热，得灰褐色溶胶，室温静置24h，将溶胶在真空条件下110℃干燥24h，得到干凝胶；
（2）将干凝胶在430-470℃条件下焙烧2h，得到铁氧体前驱体；
（3）将铁氧体前驱体在800~1200℃的条件下，二次焙烧2-4小时，即得铁氧体复合吸波材料。
4.根据权利要求3所述的Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的酒石酸与溶液中金属离子总量的摩尔比为1.2: 1。
5.根据权利要求3所述的Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料的制备方法，其特征在于，将干凝胶在450℃条件下焙烧2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310561662.1A CN103613373B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310561662.1A CN103613373B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103613373A true CN103613373A (zh) | 2014-03-05 |
| CN103613373B CN103613373B (zh) | 2015-11-18 |
Family
ID=50164103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310561662.1A Expired - Fee Related CN103613373B (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103613373B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107190198A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-22 | 陕西科技大学 | 一种β‑Mn相的三元素CoZnFe合金及其制备方法 |
| CN108440942A (zh) * | 2018-03-03 | 2018-08-24 | 王艺霖 | 一种吸波材料及其在聚合物中分散方法 |
| CN114080373A (zh) * | 2019-07-30 | 2022-02-22 | 罗杰斯公司 | 多相铁氧体和包含其的复合材料 |
| CN114409393A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 电子科技大学 | 一种高矫顽力低损耗复合六角铁氧体材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1655296A (zh) * | 2003-02-14 | 2005-08-17 | 美蓓亚株式会社 | 由Mn－Zn铁氧体制成的电磁波吸收体 |
| CN102693804A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 东华大学 | 一种锶铁氧体/锌铁氧体复合材料及其制备方法和应用 |
-
2013
- 2013-11-13 CN CN201310561662.1A patent/CN103613373B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1655296A (zh) * | 2003-02-14 | 2005-08-17 | 美蓓亚株式会社 | 由Mn－Zn铁氧体制成的电磁波吸收体 |
| CN102693804A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-09-26 | 东华大学 | 一种锶铁氧体/锌铁氧体复合材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 叶云 等: "纳米掺杂W型钡铁氧体的制备与性能研究", 《分析测试技术与仪器》 * |
| 向仁生: "《微波铁氧体线性器件原理》", 31 July 1979, 科学出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107190198A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-22 | 陕西科技大学 | 一种β‑Mn相的三元素CoZnFe合金及其制备方法 |
| CN108440942A (zh) * | 2018-03-03 | 2018-08-24 | 王艺霖 | 一种吸波材料及其在聚合物中分散方法 |
| CN114080373A (zh) * | 2019-07-30 | 2022-02-22 | 罗杰斯公司 | 多相铁氧体和包含其的复合材料 |
| CN114409393A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 电子科技大学 | 一种高矫顽力低损耗复合六角铁氧体材料及其制备方法 |
| CN114409393B (zh) * | 2022-01-26 | 2023-02-03 | 电子科技大学 | 一种高矫顽力低损耗复合六角铁氧体材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103613373B (zh) | 2015-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102167821B (zh) | 一种镧掺杂钡铁氧体-聚苯胺复合材料微波吸收剂的制备方法 | |
| CN100574598C (zh) | W型铁氧体电磁吸波材料及其制备方法 | |
| CN101559982B (zh) | 一种微波辅助溶胶-凝胶自燃烧法一步合成六角铁酸钡纳米晶的方法 | |
| CN104030667B (zh) | 一种锆掺杂钡铁氧体吸波材料及其制备方法 | |
| CN103613373B (zh) | Co-Zn共掺杂铁氧体复合吸波材料及其制备方法 | |
| CN110511013B (zh) | 一种La-Ce二元掺杂钡铁氧体吸波材料及制备方法 | |
| CN101913850A (zh) | 一种高磁导率低烧z型六角铁氧体材料的制备方法 | |
| CN102745982B (zh) | 一种纳米ato/纳米铁氧体复合吸波材料的制备方法 | |
| CN111484080B (zh) | 一种钕掺杂的镨锰氧化物吸波粉体材料及其制备方法 | |
| CN105198396B (zh) | 一种NiCuZn系铁氧体材料及其制造方法 | |
| CN114956192B (zh) | 一种镧钴共掺杂钡铁氧体双波段吸波粉体材料及其制备方法 | |
| CN101452756B (zh) | 一种铈掺杂纳米钡铁氧体薄膜及其制备方法 | |
| CN116282214A (zh) | 一种高熵钙钛矿型电磁波吸收材料及其制备方法 | |
| CN115650309A (zh) | 一种铈掺杂钡铁氧体吸波材料及其制备方法 | |
| CN106854453A (zh) | 一种层状复合吸波材料的制备方法 | |
| CN108892502A (zh) | 一种钒镍共掺的钡铁氧体吸波粉体材料及其制备方法 | |
| CN108975898A (zh) | 一种针对毫米波大气窗口的高效吸波剂及其制备方法 | |
| CN101255052A (zh) | 一种锂锌铁氧体电磁波吸收材料及其制备方法 | |
| CN105062092B (zh) | 一种手性聚Schiff碱盐三元复合吸波材料 | |
| CN114044540B (zh) | 一种a位、b位共掺杂的钙钛矿型电磁吸波材料及其制法 | |
| CN105329950B (zh) | 铝掺杂钡锶铁氧体‑聚α萘胺复合材料 | |
| CN112500832A (zh) | 一种泡沫镍基氧化物复合吸波材料的制备方法 | |
| CN105524273A (zh) | 一种聚苯胺掺杂BaFe12O19/CoFe2O4吸波材料及制备方法 | |
| CN105668652A (zh) | 一种炭/镍锌铁氧体吸波剂及其制备方法 | |
| CN104030668B (zh) | 多共振吸收的锆掺杂钡铁氧体宽频吸波材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yang Xiaofeng Inventor after: Jin Qiang Inventor after: Chen Zhiping Inventor after: Li Min Inventor after: Jing Hongxia Inventor after: Yang Xiaofeng, Jin Qiang, Chen Zhiping, Li Min, Jing Hongxia, Li Qiaoling Inventor before: Chen Zhiping Inventor before: Jin Qiang Inventor before: Li Min Inventor before: Yang Xiaofeng Inventor before: Jing Hongxia Inventor before: Chen Zhiping, Jin Qiang, Li Min, Yang Xiaofeng, Jing Hongxia, Li Qiaoling |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151118 Termination date: 20161113 |