CN109095919B - 一种具有多级微结构分布的钛酸钡/四氧化三钴复相毫米波吸波粉体及制备方法 - Google Patents

一种具有多级微结构分布的钛酸钡/四氧化三钴复相毫米波吸波粉体及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体及制备方法，该复相粉体首先通过溶胶‑凝胶法制得前驱体粉末，接着经球磨后，在高温炉中进行包括分解、控制成核、致密生长等多步调控热处理过程，获得复相烧结样品；最后经控制球磨，获得多级微结构分布的复相吸波粉体。本发明成功实现了BTO/Co3O4复相粉体吸波材料在毫米波特征频段下的电、磁参数共振现象，其吸波频带在典型毫米波窗口频率的35GHz左右，频带宽度可达5GHz；RL值达到‑40dB；本发明复相毫米波吸波粉体材料的制备工艺简单，成本低廉，可在毫米波电磁屏蔽和隐身领域得到广泛应用。

Description

一种具有多级微结构分布的钛酸钡/四氧化三钴复相毫米波 吸波粉体及制备方法
技术领域
本发明属于吸波材料领域，具体涉及一种具有多级微结构分布的钛酸钡/四氧化三钴(BaTiO3/Co3O4)复相毫米波吸波粉体及制备方法。这种吸波材料的吸波特性由体系的电磁共振控制。
背景技术
信息时代的到来使得无线电应用技术的飞速发展，电磁波的应用越来越广泛，如毫米频段就是目前电磁波应用的一个重要频率范围。电磁波在给我们的生活带来很大便利的同时，也带来了严重的影响。电磁波探测技术的发展使得国防安全面临着威胁，电磁辐射与干扰已经对人类健康、环境安全、社会发展、生产过程等也造成了严重威胁。
近年来，电磁波吸收材料越来越受到广泛的关注，许多研究人员致力于减少电磁波污染以及在军事隐身等领域的应用的研究。我们知道，理想的吸波材料需要反射损耗大，吸波频带宽，质量轻，厚度薄。根据吸波机理，电磁波入射到材料表面时，一部分进入材料内部，一部分在表面发生反射。进入材料内部的电磁波，一部分在材料内部发生多次反射而变成热量损耗，被材料吸收；另一部分则从材料内部反射回去。为了实现优异的吸波性能，要求电磁波尽可能多的入射进入材料内部，减少在材料表面的反射，也即需要材料具备良好的阻抗匹配，使εr尽量趋向于与μr相等；同时，进入材料的电磁波能够尽可能多的被损耗掉，尽量减少电磁波穿透材料及再次经内部而反射，即具有更高的磁、电损耗ε"和μ"，提高材料对电磁波的衰减能力，以保证高的反射损耗。
为了同时实现介电和磁性能的匹配和达到高的吸收性能，目前通常采用复合的方法尽量将满足匹配关系的介电和磁性材料进行复合，通过充分发挥复合体系中各组成相的性能优势，获得优异的吸波性能。然而，根据复合定律，复相体系中，如钛酸钡和氧化钴两相的共存，复相材料的介电性能和磁性能都会因为某一相含量的减少而对应下降；更进一步，作为介电相的介电常数εr尤其在高频电磁波频率下，很难满足与铁磁相的磁导率相等μr以达到优异的匹配性能。可见，保证在高频电磁波频段下控制使复相体系εr与μr相等是解决吸波体系在高频下具有优异吸波性能的关键之一。为此，人们对复相体系在吸波材料中的应用进行了大量研究，但是现有的复相吸波体系研究主要集中在18GHz以下。Zheng Peng等[Journal of Materials Science:Materials in Electronics,2016,27(2):1304-1313]通过改进各相之间的接触界面，增强界面极化改善吸波性能。黄婉霞等[四川联合大学学报(工程科学版)，1998，2(6)，110-113]制备了PZT/Ni-Zn铁氧体复合材料，通过实现在1MHz～1GHz的低频率下的磁导率和介电常数调节，提高了在低频段(100MHz以下)的吸波能力。M.C.Duan等[Journal of Applied Physics,2014,115:174101]通过SmCo涂层的单壁纳米管(SmCo@SWCNTs)与纳米镍锌铁氧体复合，通过改善阻抗匹配增强性能，获得在13.3GHz时具有较宽吸波频带的吸波性能。可见，尽管针对这一问题，对复相材料已经进行了多方面的研究，但由于在高频下这两个关键参数相差太大，而且介电性能和磁性能又是具有对电场和磁场分别响应的两个完全不同的参数，因而通过包括调整组成、参杂改性、结构设计等多种方法仍然无法彻底解决两者之间的不匹配问题。
从物理学角度考虑，在电磁波发生共振的时候有可能使有关电磁参数，如介电常数和磁导率等产生大幅度的波动。因而如果能够设计出一种在相关应用频段产生电磁共振的体系，很好利用其在相关频率下产生共振时，也即在电磁参数突变的过程中，两个电磁参数极有可能趋近、交叠甚至相等的特点，依此获得一种基于共振现象下具有相等介电常数和磁导率的新型复相体系，则有望从本质上解决使这两个不相关的参数趋于相等的难题，从而获得性能优异的吸波材料。
实际上，是否产生共振以及在什么频率下产生共振，除了与体系组成性质等物理参数相关外，更与体系内多相分布的复杂程度、拓扑结构关系以及复杂结构分布体系内的特定分布关系和分布规律有关。为了获得一个在毫米波频段下，基于共振原理的优异吸波性能复相体系，本案设计了一种多级微结构分布BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体材料，建立在铁电铁磁两相形成微纳晶粒并保持均匀致密分布这一特征微结构基础上，控制其形成棱角型块状大尺寸粉体颗粒，前者粒径为200～300nm，后者尺度控制在10～20μm。也即制备形成一种多级微结构分布钛酸钡/氧化钴复相吸波体系，通过晶相与界面导电性不同、两相电磁参数不同以及粉体的大体积特性颗粒界面与本征小尺度晶粒界面特性之间的差异等因素的共同作用，成功实现了在毫米波特征频段电磁波作用下，介电常数和磁导率产生的强烈共振现象，达到了在一个复相体系中介电常数和磁导率在特定频段内趋于相等的目的，并进而实现了在邻近频率范围内电、磁参数产生多点交叠(相等)现象，从而使这种吸波材料体系既获得了高的反射损耗同时又由于电磁参数多频率点相等现象而呈现出双吸收峰，以此拓宽了吸收频带。也即获得了既有高的反射损耗又有较大吸波频宽的吸波材料。
针对上述思路，本案制备了一种多级微结构分布BaTiO3/Co3O4复相材料，设计了一套基本工艺过程，既保证控制复相材料的晶相结构及两相晶粒的分布，又通过控制由这种两相晶粒组成的复相材料基体所形成的粉体的颗粒尺寸及形态，形成一种多级微结构粉体材料，以此通过建立起一种在高频电磁波环境下足以使电磁波在体系内传输时能够产生共振的基本环境，使这种复相材料在毫米波频段下能够产生共振来实现复相体系内电、磁参数之间的尽量匹配，最终获得在毫米波频段下具有高吸波性能的复相材料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有复相吸波材料阻抗匹配度不高、高频下介电性能与磁性能差异较大等问题，提供一种阻抗匹配度高、高频共振且吸波损耗高、吸波频带宽的具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体及其制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体，该复相吸波粉体材料中Ba与Co的摩尔比控制在4/6～6/4，且其形态呈多级微结构分布，一级微结构为多边型棱角块状大尺寸粉体颗粒，颗粒尺寸控制在10～20μm，二级微结构为亚微米尺度晶粒，粒径尺寸为200～300nm，所述的亚微米尺度晶粒由铁电相和铁磁相构成，且两相保持均匀致密分布。一级微结构的颗粒由二级微结构的晶粒构成。
制备上述的具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体的方法，包括如下制备步骤：
步骤1，将钛酸四丁酯溶于乙二醇甲醚中，加入去离子水进行溶解，磁力搅拌2～3h，得到透明Ti溶胶前驱体；
步骤2，称取乙酸钡粉末溶解在冰醋酸中，并加入去离子水，磁力搅拌2～3h，得到透明Ba溶胶前驱体；
步骤3，将步骤2的Ba溶胶引流加入到步骤1的Ti溶胶中，使得其中Ba与Ti的摩尔比为1:1，并引流加入去离子水，磁力搅拌3～5h，得到BaTiO3(BTO)溶胶；
步骤4，称取Co粉末加入到步骤3的BTO溶胶中，使Ba与Co的摩尔比为4:6～6:4，机械搅拌2～3h，得到Co-BaTiO3(Co-BTO)混合溶胶体系；
步骤5，将步骤4的Co-BTO混合溶胶放入烘箱中，在100～120℃下干燥3～5天，得到前驱体粉末；
步骤6，将步骤5的前驱体粉末进行球磨,并以300～400r/min的转速球磨5-6h，获得Co参与初步反应的复合粉末样品；
步骤7，将步骤6的复合粉末置于高温炉中，以3～5℃/min的速度升温到400℃保温2h，降温后将复合粉末直接放入1200℃的高温炉中，在1200℃高温下保温20～30min；之后以5～10℃/min的速度降温到800～950℃保温3～5h，之后，将样品随炉正常降温至室温，获得复相烧结样品；此时获得的样品为由均匀成核的铁电相和铁磁相致密且均匀分布构成的亚微米级晶粒结构，粒径尺寸通常为200～300nm。
步骤8，将降至室温的复相烧结样品通过球磨并进行粒径控制制备吸波材料粉末；其中使用直径为φ60mm球磨罐，内装直径分别为φ3mm、φ4mm和φ6mm的三种磨球，且三种磨球质量比为7:7:1，球磨时，按球料比为重量比10：1，加入复相烧结样品，并以500～600r/min的转速球磨0.5-1h，获得BaTiO3/Co3O4复相吸波粉体，该粉体呈现为多边型棱角块状的大尺寸粉体颗粒，颗粒尺寸通常在10～20μm，这些颗粒由前述的亚微米尺度晶粒构成。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明使介电性强的BaTiO3与磁性较强的Co3O4相复合，并控制两相晶相粒径为200～300nm且均匀致密分布；控制粉体形成尺度在10～20μm棱角型块状颗粒。这种经微结构调控，利用晶相与界面导电性不同、两相电磁参数不同以及粉体的大体积特性颗粒界面与本征小尺度晶粒界面特性之间的差异等因素的共同作用，成功实现了在毫米波特征频段电磁波作用下，介电常数和磁导率产生的强烈共振现象，在一个复相体系中介电常数和磁导率在特定频段内趋于相等，并进而实现了在邻近频率范围内电、磁参数产生多点交叠(相等)现象，从而使BaTiO3/Co3O4复相体系的介电性能和磁性能的匹配得到改善。使这种吸波材料体系在既获得了高的反射损耗同时又由于电磁参数多频率点相等现象还呈现出双吸收峰现象，以此拓宽了吸收频带。在35GHz这一典型的毫米波窗口频段范围内，该复相吸波材料的吸波频带宽度达到较高的4～5GHz，吸波反射损耗RL值为20～40dB，匹配厚度dm仅为很低的1.8mm。本发明吸波粉体材料的制备工艺简单，成本低廉，可在毫米波电磁波屏蔽和隐身领域得到广泛应用。
附图说明
图1实施例1获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图；
图2实施例2获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图；
图3实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图；
图4实施例1获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像；
图5实施例2获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像；
图6实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像；
图7实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段阻抗匹配度及吸波反射损耗RL值随频率变化的图像；
图8实施例1、2、3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段吸波反射损耗RL值随频率变化的图像。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出任何创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体，其具有多级微结构分布。
实施例1：
1、将0.6mol的钛酸四丁酯溶于80mL的乙二醇甲醚中，加以适量去离子水促进溶解，磁力搅拌2h，得到透明Ti溶胶前驱体；
2、称取0.6mol的乙酸钡粉末溶解在20mL的冰醋酸中，并加入适量的去离子水促进溶解，并磁力搅拌2h，得到透明Ba溶胶前驱体；
3、将步骤2的Ba溶胶引流加入到步骤1的Ti溶胶中，并引流加入适量的去离子水，磁力搅拌3h，得到BTO溶胶；
4、称取0.4mol的Co粉末加入到步骤3的BTO溶胶中，机械搅拌2h，得到Co-BaTiO3(Co-BTO)复合溶胶；
5、将步骤4的复合溶胶放入烘箱中，在100℃下干燥3天，得到前驱体粉末；
6、将步骤5的前驱体粉末进行球磨,并以300r/min的转速球磨5h，以此产生一定的机械球磨反应，获得Co参与初步反应的复合粉末样品；
7、将步骤6的复合粉末置于高温炉中，以3℃/min的速度升温到400℃保温2h，降温后将复合粉末直接放入1200℃的高温炉中，在1200℃高温下保温20min；之后以5℃/min的速度降温到850℃保温3h，以此控制在体系内先大量均匀成核并形成致密且均匀分布的亚微米级两相。之后，将样品随炉正常降温至室温，获得复相烧结样品；
8、将降至室温的复相烧结样品通过球磨并进行粒径控制制备吸波材料粉末。其中使用直径为φ60mm球磨罐，内装150g磨球，直径分别为φ3mm和φ4mm的磨球各70g，φ6mm的磨球10g。球磨时，按球料比为重量比10：1，加入15g复相烧结样品，并以500r/min的转速球磨0.5h，获得BaTiO3/Co3O4复相吸波粉体；
9、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品取适量于离心管中，加入适量无水乙醇，超声10min。使用毛细管吸取超声后的样品滴在贴有铝胶带的样品台上，晾干后进行SEM观察；
10、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品与石蜡按照4:1的质量比例混合，然后在80℃的烘箱内加热至石蜡熔融。用细玻璃棒搅拌使样品粉末与熔融的石蜡混合均匀，然后将混合物填充到厚度为2mm的紫铜磨具的矩形孔槽中直至填满，压实，并去除表面多余的混合物；
11、将紫铜磨具连接到AgilentE8363B矢量网络分析仪(Network Analyzer)上，在26.5～40GHz范围内测试复相粉末的电磁性能和吸波性能。
图1是实施例1获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图，呈现多级微结构分布，在铁电铁磁两相形成均匀微晶纳米颗粒的基础上形成块状大颗粒，前者尺寸为200-300nm，后者尺寸为10-20μm不等；图4是实施例1获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像，可以看到在R波段34.5GHz出现介电常数与磁导率的共振现象；图8中包含实施例1获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段吸波反射损耗RL值随频率变化的图像，可以看到在33.8GHz和35.8GHz出现双吸收峰，RL值为-22.5dB，吸波频带宽度为4GHz。
实施例2：
1、将0.4mol的钛酸四丁酯溶于90mL的乙二醇甲醚中，加以适量去离子水促进溶解，磁力搅拌2.5h，得到透明Ti溶胶前驱体；
2、称取0.4mol的乙酸钡粉末溶解在20mL的冰醋酸中，并加入适量的去离子水促进溶解，并磁力搅拌2.5h，得到透明Ba溶胶前驱体；
3、将步骤2的Ba溶胶引流加入到步骤1的Ti溶胶中，并引流加入适量的去离子水，磁力搅拌4h，得到BTO溶胶；
4、称取0.6mol的Co粉末加入到步骤3的BTO溶胶中，机械搅拌3h，得到Co-BaTiO3(Co-BTO)复合溶胶；
5、将步骤4的复合溶胶放入烘箱中，在110℃下干燥4天，得到前驱体粉末；
6、将步骤5的前驱体粉末进行球磨,并以400r/min的转速球磨5h，以此产生一定的机械球磨反应，获得Co参与初步反应的复合粉末样品；
7、将步骤6的复合粉末置于高温炉中，以4℃/min的速度升温到400℃保温2h，降温后将复合粉末直接放入1200℃的高温炉中，在1200℃高温下保温30min；之后以5℃/min的速度降温到950℃保温4h，以此控制在体系内先大量均匀成核并形成致密且均匀分布的亚微米级两相。之后，将样品随炉正常降温至室温，获得复相烧结样品；
8、将降至室温的复相烧结样品通过球磨并进行粒径控制制备吸波材料粉末。其中使用直径为φ60mm球磨罐，内装150g磨球，直径分别为φ3mm和φ4mm的磨球各70g，φ6mm的磨球10g。球磨时，按球料比为重量比10：1，加入15g复相烧结样品，并以600r/min的转速球磨0.5h，获得BaTiO3/Co3O4复相吸波粉体；
9、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品取适量于离心管中，加入适量无水乙醇，超声10min。使用毛细管吸取超声后的样品滴在贴有铝胶带的样品台上，晾干后拍SEM图片；
10、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品与石蜡按照4:1的质量比例混合，然后在80℃的烘箱内加热至石蜡熔融。用细玻璃棒搅拌使样品粉末与熔融的石蜡混合均匀，然后将混合物填充到厚度为2mm的紫铜磨具的矩形孔槽中直至填满，压实，并去除表面多余的混合物；
11、将紫铜磨具连接到AgilentE8363B矢量网络分析仪(Network Analyzer)上，在26.5～40GHz范围内测试复相粉末的电磁性能和吸波性能。
图2是实施例2获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图，呈现出了多级微结构分布，即在铁电铁磁两相均匀微晶纳米颗粒的基础上形成块状大颗粒，前者尺寸为200-300nm，后者尺寸为10-20μm不等；图5是实施例2获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像，可以看到在R波段37GHz出现介电常数与磁导率的共振现象；图8中包含实施例2获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段吸波反射损耗RL值随频率变化的图像，可以看到在36GHz和39GHz出现双吸收峰，RL值为-27.5dB和-22dB，吸波频带宽度为4.5GHz。
实施例3：
1、将0.4mol的钛酸四丁酯溶于100mL的乙二醇甲醚中，加以适量去离子水促进溶解，磁力搅拌3h，得到透明Ti溶胶前驱体；
2、称取0.4mol的乙酸钡粉末溶解在20mL的冰醋酸中，并加入适量的去离子水促进溶解，并磁力搅拌3h，得到透明Ba溶胶前驱体；
3、将步骤2的Ba溶胶引流加入到步骤1的Ti溶胶中，并引流加入适量的去离子水，磁力搅拌5h，得到BTO溶胶；
4、称取0.6mol的Co粉末加入到步骤3的BTO溶胶中，机械搅拌3h，得到Co-BaTiO3(Co-BTO)复合溶胶；
5、将步骤4的复合溶胶放入烘箱中，在120℃下干燥5天，得到前驱体粉末；
6、将步骤5的前驱体粉末进行球磨,并以400r/min的转速球磨6h，以此产生一定的机械球磨反应，获得Co参与初步反应的复合粉末样品；
7、将步骤6的复合粉末置于高温炉中，以5℃/min的速度升温到400℃保温2h，降温后将复合粉末直接放入1200℃的高温炉中，在1200℃高温下保温30min；之后以10℃/min的速度降温到900℃保温5h，以此控制在体系内先大量均匀成核并形成致密且均匀分布的亚微米级两相。之后，将样品随炉正常降温至室温，获得复相烧结样品；
8、将降至室温的复相烧结样品通过球磨并进行粒径控制制备吸波材料粉末。其中使用直径为φ60mm球磨罐，内装150g磨球，直径分别为φ3mm和φ4mm的磨球各70g，φ6mm的磨球10g。球磨时，按球料比为重量比10：1，加入15g复相烧结样品，并以600r/min的转速球磨1h，获得BaTiO3/Co3O4复相吸波粉体；
9、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品取适量于离心管中，加入适量无水乙醇，超声10min。使用毛细管吸取超声后的样品滴在贴有铝胶带的样品台上，晾干后拍SEM图片；
10、将制得的BaTiO3/Co3O4复相粉体样品与石蜡按照4:1的质量比例混合，然后在80℃的烘箱内加热至石蜡熔融。用细玻璃棒搅拌使样品粉末与熔融的石蜡混合均匀，然后将混合物填充到厚度为2mm的紫铜磨具的矩形孔槽中直至填满，压实，并去除表面多余的混合物；
11、将紫铜磨具连接到AgilentE8363B矢量网络分析仪(Network Analyzer)上，在26.5～40GHz范围内测试复相粉末的电磁性能和吸波性能。
图3是实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体的SEM图，呈现出了多级微结构分布，即在铁电铁磁两相均匀微晶纳米颗粒的基础上形成棱角型块状大尺寸粉体颗粒，前者粒径为200-300nm，后者尺度控制在10-20μm；图6是实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部、磁导率虚部随频率变化的图像，可以看到在R波段35GHz(即毫米波段大气窗口频率)出现介电常数与磁导率的共振现象；图7是实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHZ频段阻抗匹配度及吸波反射损耗RL值随频率变化的图像，阻抗匹配：|Zin|＝1，即εr与μr相等，从图中可以看出抗匹配度最高处(|Zin|＝1或最接近1)，具有优异的阻抗匹配；图8中包含实施例3获得的BTO/Co3O4复相毫米波吸波粉体在26.5-40GHz频段吸波反射损耗RL值随频率变化的图像，可以看到本例制得的样品在35GHz和37.5GHz出现双吸收峰，RL值分别为-19dB和-40dB，吸波频带宽度为5GHz，性能最为优异，其所需的匹配厚度dm仅为1.8mm，保持在很低的水平。

Claims (2)

1.一种具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体，其特征在于，该复相吸波粉体材料中Ba与Co的摩尔比控制在4/6～6/4，且其形态呈多级微结构分布，一级微结构为多边型棱角块状大尺寸粉体颗粒，颗粒尺寸控制在10～20μm，一级微结构的颗粒由二级微结构的晶粒构成，二级微结构为亚微米尺度晶粒，粒径尺寸为200～300nm，所述的亚微米尺度晶粒由铁电相和铁磁相构成，且两相保持均匀致密分布。
2.一种制备如权利要求1所述的具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
步骤1，将钛酸四丁酯溶于乙二醇甲醚中，加入去离子水进行溶解，磁力搅拌2～3h，得到透明Ti溶胶前驱体；
步骤2，称取乙酸钡粉末溶解在冰醋酸中，并加入去离子水，磁力搅拌2～3h，得到透明Ba溶胶前驱体；
步骤3，将步骤2的Ba溶胶引流加入到步骤1的Ti溶胶中，使得其中Ba与Ti的摩尔比为1:1，并引流加入去离子水，磁力搅拌3～5h，得到BaTiO3(BTO)溶胶；
步骤4，称取Co粉末加入到步骤3的BTO溶胶中，使Ba与Co的摩尔比为4:6～6:4，机械搅拌2～3h，得到Co-BaTiO3(Co-BTO)混合溶胶体系；
步骤5，将步骤4的Co-BTO混合溶胶放入烘箱中，在100～120℃下干燥3～5天，得到前驱体粉末；
步骤6，将步骤5的前驱体粉末进行球磨,并以300～400r/min的转速球磨5-6h，获得Co参与初步反应的复合粉末样品；
步骤7，将步骤6的复合粉末置于高温炉中，以3～5℃/min的速度升温到400℃保温2h，降温后将复合粉末直接放入1200℃的高温炉中，在1200℃高温下保温20～30min；之后以5～10℃/min的速度降温到800～950℃保温3～5h，之后，将样品随炉正常降温至室温，获得复相烧结样品；
步骤8，将降至室温的复相烧结样品通过球磨并进行粒径控制制备吸波材料粉末；其中
使用直径为φ60mm球磨罐，内装直径分别为φ3mm、φ4mm和φ6mm的三种磨球，且三种磨球质量比为7:7:1，球磨时，按球料比为重量比10：1，加入复相烧结样品，并以500～600r/min的转速球磨0.5-1h，获得具有多级微结构分布的BaTiO3/Co3O4复相毫米波吸波粉体。
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