CN110257007A - 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料 - Google Patents

一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料 Download PDF

Info

Publication number
CN110257007A
CN110257007A CN201910650789.8A CN201910650789A CN110257007A CN 110257007 A CN110257007 A CN 110257007A CN 201910650789 A CN201910650789 A CN 201910650789A CN 110257007 A CN110257007 A CN 110257007A
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron powder
barium ferrite
parts
composite wave
suction material
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.)
Pending
Application number
CN201910650789.8A
Other languages
English (en)
Inventor
韦玉伍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910650789.8A priority Critical patent/CN110257007A/zh
Publication of CN110257007A publication Critical patent/CN110257007A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding

Abstract

本发明涉及复合吸波材料技术领域，且公开了一种低密度的钡铁氧体‑铁粉末复合吸波材料，包括以下重量份数配比的原料：242份硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、16.5份碳酸钡(BaCO3)、5～30份纳米铁粉(Fe)、20～30份空心玻璃微珠；以质量轻、力学性能好的空心玻璃微珠为基核，采用化学镀和溶胶凝胶法包裹的方法将纳米铁粉(Fe)与钡铁氧体(BaFe12O19)均匀负载在空心玻璃微珠的表面，通过热压烧结处理步骤制备得到质量较轻、吸波性能较好的钡铁氧体‑铁粉末复合吸波材料。本发明解决了由于钡铁氧体和金属铁粉末的密度均比较大，所以不利于制备出质量轻的钡铁氧体‑铁粉末复合材料的技术问题。

Description

一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料
技术领域
本发明涉及复合吸波材料技术领域，具体为一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料。
背景技术
随着无线电通讯技术的快速发展，越来越多的电子产品、设备为人们的日常生活及社会建设提供了巨大的便利与帮助。与此同时，这些电子产品设备在工作过程中产生的电磁辐射和电磁波干扰不仅会影响到人类正常的通讯无法进行，而且会导致人类生存空间的电磁环境日益恶化，严重影响人类的生产和生活质量，甚至直接威胁到人类的健康。所以，控制电磁辐射污染，在表面涂层以抵挡并削弱电磁波辐射的材料—吸波材料，已经越来越引起广泛的关注。所谓吸波材料，指能够将投射到其表面的电磁波能量进行散射衰减的一类材料，它是通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者其它形式能量而达到吸波的目的。
六角晶M型钡铁氧体自然共振频率较高，介电常数较小，吸波频宽大，但钡铁氧体的吸波能力有限，要进一步提高单一铁氧体材料的磁导率很难。而金属粉末吸收剂具有良好的温度稳定性，较高的饱和磁化强度，微波磁导率较大，但金属粉末吸收剂吸波频宽小。由此可见，铁氧体吸波材料和金属粉末吸波材料的电磁特性具有很强的互补性，把二者有效结合起来有可能创造出高效的吸波剂。但是铁氧体和金属粉末较大的密度，不利于制备出质量轻的吸波材料。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，解决了由于钡铁氧体和金属铁粉末的密度均比较大，所以不利于制备出质量轻的钡铁氧体-铁粉末复合材料的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，包括以下重量份数配比的原料：242份硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、16.5份碳酸钡(BaCO3)、5～30份纳米铁粉(Fe)、20～30份空心玻璃微珠；
以质量轻、力学性能好的空心玻璃微珠为基核，采用化学镀和溶胶凝胶法包裹的方法将纳米铁粉(Fe)与钡铁氧体(BaFe12O19)均匀负载在空心玻璃微珠的表面，通过热压烧结处理步骤制备得到质量较轻、吸波性能较好的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料。
优选的，所述热压烧结处理步骤包括：
步骤一：将均匀负载在空心玻璃微珠表面的钡铁氧体(BaFe12O19)-纳米铁复合浆料装入等静压模具中，在温度100～120℃、压力20～30MPa下压制成型，制备得到前驱体；
步骤二：将压制成型的前驱体置于真空炉中，在温度400～500℃、压力8～15MPa下真空烧结；
之后，升温至700～800℃，并于温度700～800℃、压力8～15MPa下真空烧结。
优选的，所述步骤二，前驱体在真空烧结之前，先在压力8～15MPa下，以10℃/min的升温速率，从室温升温至400～500℃。
优选的，所述步骤二，升温至750℃，并于温度750℃、压力12MPa下进行真空烧结处理。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明以质量轻、力学性能好的3M空心玻璃微珠为基核，采用化学镀和溶胶凝胶法包裹的方法将纳米铁粉(Fe)与钡铁氧体(BaFe12O19)均匀负载在空心玻璃微珠的表面，通过热压烧结处理制备得到质量较轻、吸波性能较好的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，且该钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料的有效吸收频带宽度范围为3.1～12.9GHz、密度为3.64～3.72g/cm3；
从而解决了由于钡铁氧体和金属铁粉末的密度均比较大，所以不利于制备出质量轻的钡铁氧体-铁粉末复合材料的技术问题。
具体实施方式
使用原料如下：
柠檬酸(C6H8O7·H2O)，分析纯，国药化学试剂有限公司；
碳酸钡(BaCO3)，分析纯，国药化学试剂有限公司；
硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)，分析纯，国药化学试剂有限公司；
氨水(NH3·H2O)，化学纯，大连沈联化学试剂有限公司；
聚己二醇(HO[CH2CH2O]nH)，分析纯，上海联试化工试剂有限公司；
3M空心玻璃微珠，碱石灰硼硅酸盐玻璃，平均粒径15～120um，抗压强度100～124MPa，密度0.125～0.6g/cm3，纯白色，上海汇精亚纳米新材料有限公司；
纳米铁粉(Fe)，平均粒径70nm，纯度>99.9％，密度7.86g/cm3，黑色粉末，南京宏德纳米材料有限公司。
实施例一：
(1)称取192g的柠檬酸(C6H8O7·H2O)溶解于20mL去离子水中，溶解完毕后，向溶液中加入242g硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)，搅拌溶解完全后溶液颜色为棕色；
(2)在转速为180rpm的搅拌速率下，将16.5g碳酸钡(BaCO3)加入到步骤(1)的溶液中，充分搅拌溶解后，向溶液中滴加一定量的氨水(NH3·H2O)，调节溶液的PH值为4.5；
(3)将步骤(2)中的溶液置于80℃的水浴中，在转速为180rpm的速率下搅拌2h，使之充分的反应，得到均匀的胶体溶液；
(4)将步骤(3)中的胶体溶液、15g纳米铁粉(Fe)、20g3M空心玻璃微珠与100mL无水乙醇一起放置在不锈钢球磨容器内，容器内置有15个10mm的不锈钢小球，置于球磨仪上，调整球磨转速为300r/min，每球磨30min间歇5min，球磨时间为2h，得到均匀负载在空心玻璃微珠表面的钡铁氧体(BaFe12O19)-纳米铁复合浆料；
(5)将步骤(4)中的复合浆料装入等静压模具中，在温度100℃、压力20MPa下压制成型，制备得到前驱体；
(6)将步骤(5)中压制成型的前驱体置于真空炉中，在压力8MPa下，以10℃/min的升温速率，从室温升温至400℃，并于温度400℃、压力8MPa下真空烧结1h；
之后，升温至700℃，并于温度700℃、压力8MPa下真空烧结3h；
最后，以10℃/min的退火速率，降温至室温时取出，制备得到钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料；
(7)对步骤(6)制备的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料进行性能测试，其有效吸收频带宽度范围为3.1～12.9GHz、密度为3.68g/cm3。
实施例二：
(1)称取192g的柠檬酸(C6H8O7·H2O)溶解于20mL去离子水中，溶解完毕后，向溶液中加入242g硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)，搅拌溶解完全后溶液颜色为棕色；
(2)在转速为180rpm的搅拌速率下，将16.5g碳酸钡(BaCO3)加入到步骤(1)的溶液中，充分搅拌溶解后，向溶液中滴加一定量的氨水(NH3·H2O)，调节溶液的PH值为6.5；
(3)将步骤(2)中的溶液置于80℃的水浴中，在转速为180rpm的速率下搅拌2h，使之充分的反应，得到均匀的胶体溶液；
(4)将步骤(3)中的胶体溶液、30g纳米铁粉(Fe)、30g3M空心玻璃微珠与100mL无水乙醇一起放置在不锈钢球磨容器内，容器内置有15个10mm的不锈钢小球，置于球磨仪上，调整球磨转速为300r/min，每球磨30min间歇5min，球磨时间为2h，得到均匀负载在空心玻璃微珠表面的钡铁氧体(BaFe12O19)-纳米铁复合浆料；
(5)将步骤(4)中的复合浆料装入等静压模具中，在温度120℃、压力30MPa下压制成型，制备得到前驱体；
(6)将步骤(5)中压制成型的前驱体置于真空炉中，在压力15MPa下，以10℃/min的升温速率，从室温升温至500℃，并于温度500℃、压力15MPa下真空烧结1h；
之后，升温至800℃，并于温度800℃、压力15MPa下真空烧结3h；
最后，以10℃/min的退火速率，降温至室温时取出，制备得到钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料；
(7)对步骤(6)制备的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料进行性能测试，其有效吸收频带宽度范围为3.1～12.9GHz、密度为3.72g/cm3。
实施例三：
(1)称取192g的柠檬酸(C6H8O7·H2O)溶解于20mL去离子水中，溶解完毕后，向溶液中加入242g硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)，搅拌溶解完全后溶液颜色为棕色；
(2)在转速为180rpm的搅拌速率下，将16.5g碳酸钡(BaCO3)加入到步骤(1)的溶液中，充分搅拌溶解后，向溶液中滴加一定量的氨水(NH3·H2O)，调节溶液的PH值为5；
(3)将步骤(2)中的溶液置于80℃的水浴中，在转速为180rpm的速率下搅拌2h，使之充分的反应，得到均匀的胶体溶液；
(4)将步骤(3)中的胶体溶液、20g纳米铁粉(Fe)、25g3M空心玻璃微珠与100mL无水乙醇一起放置在不锈钢球磨容器内，容器内置有15个10mm的不锈钢小球，置于球磨仪上，调整球磨转速为300r/min，每球磨30min间歇5min，球磨时间为2h，得到均匀负载在空心玻璃微珠表面的钡铁氧体(BaFe12O19)-纳米铁复合浆料；
(5)将步骤(4)中的复合浆料装入等静压模具中，在温度110℃、压力25MPa下压制成型，制备得到前驱体；
(6)将步骤(5)中压制成型的前驱体置于真空炉中，在压力8～15MPa下，以10℃/min的升温速率，从室温升温至450℃，并于温度450℃、压力12MPa下真空烧结1h；
之后，升温至750℃，并于温度750℃、压力12MPa下真空烧结3h；
最后，以10℃/min的退火速率，降温至室温时取出，制备得到钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料；
(7)对步骤(6)制备的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料进行性能测试，其有效吸收频带宽度范围为3.1～12.9GHz、密度为3.64g/cm3。

Claims (4)

1.一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：242份硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、16.5份碳酸钡(BaCO3)、5～30份纳米铁粉(Fe)、20～30份空心玻璃微珠；
以质量轻、力学性能好的空心玻璃微珠为基核，采用化学镀和溶胶凝胶法包裹的方法将纳米铁粉(Fe)与钡铁氧体(BaFe12O19)均匀负载在空心玻璃微珠的表面，通过热压烧结处理步骤制备得到质量较轻、吸波性能较好的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料。
2.根据权利要求1所述的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，其特征在于，所述热压烧结处理步骤包括：
步骤一：将均匀负载在空心玻璃微珠表面的钡铁氧体(BaFe12O19)-纳米铁复合浆料装入等静压模具中，在温度100～120℃、压力20～30MPa下压制成型，制备得到前驱体；
步骤二：将压制成型的前驱体置于真空炉中，在温度400～500℃、压力8～15MPa下真空烧结；
之后，升温至700～800℃，并于温度700～800℃、压力8～15MPa下真空烧结。
3.根据权利要求2所述的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，其特征在于，所述步骤二，前驱体在真空烧结之前，先在压力8～15MPa下，以10℃/min的升温速率，从室温升温至400～500℃。
4.根据权利要求3所述的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料，其特征在于，所述步骤二，升温至750℃，并于温度750℃、压力12MPa下进行真空烧结处理。
CN201910650789.8A 2019-07-18 2019-07-18 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料 Pending CN110257007A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910650789.8A CN110257007A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910650789.8A CN110257007A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110257007A true CN110257007A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67927045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910650789.8A Pending CN110257007A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110257007A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110767405A (zh) * 2019-09-24 2020-02-07 江西尚朋电子科技有限公司 一种高性能软磁材料及其元件制备方法
CN113214787A (zh) * 2021-04-12 2021-08-06 华南理工大学 一种吸波粉体材料及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636929A (zh) * 2004-12-03 2005-07-13 中国科学院长春应用化学研究所 纳米w型铁氧体粉体的低温燃烧制备方法
CN1979698A (zh) * 2006-11-06 2007-06-13 南昌大学 一种新型铁氧体/铁基复合材料软磁粉芯的制备方法
CN101710523A (zh) * 2009-12-23 2010-05-19 沈阳理工大学 一种铁氧体包覆空心玻璃微珠复合磁性材料及制备方法
CN105273689A (zh) * 2014-07-18 2016-01-27 广东工业大学 一种新型多元结构复合导电填料
CN107835628A (zh) * 2017-11-17 2018-03-23 桂林电子科技大学 一种Fe/Y铁氧体复合吸波材料及其制备方法
CN108949103A (zh) * 2018-10-26 2018-12-07 广东清大同科环保技术有限公司 一种粉煤灰玻璃微珠-铁氧体的复合吸波材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636929A (zh) * 2004-12-03 2005-07-13 中国科学院长春应用化学研究所 纳米w型铁氧体粉体的低温燃烧制备方法
CN1979698A (zh) * 2006-11-06 2007-06-13 南昌大学 一种新型铁氧体/铁基复合材料软磁粉芯的制备方法
CN101710523A (zh) * 2009-12-23 2010-05-19 沈阳理工大学 一种铁氧体包覆空心玻璃微珠复合磁性材料及制备方法
CN105273689A (zh) * 2014-07-18 2016-01-27 广东工业大学 一种新型多元结构复合导电填料
CN107835628A (zh) * 2017-11-17 2018-03-23 桂林电子科技大学 一种Fe/Y铁氧体复合吸波材料及其制备方法
CN108949103A (zh) * 2018-10-26 2018-12-07 广东清大同科环保技术有限公司 一种粉煤灰玻璃微珠-铁氧体的复合吸波材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾爱香，等: "溶胶-凝胶法制备空心微珠表面钡铁氧体包覆层的研究", 《材料保护》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110767405A (zh) * 2019-09-24 2020-02-07 江西尚朋电子科技有限公司 一种高性能软磁材料及其元件制备方法
CN113214787A (zh) * 2021-04-12 2021-08-06 华南理工大学 一种吸波粉体材料及其制备方法和应用
CN113214787B (zh) * 2021-04-12 2022-06-14 华南理工大学 一种吸波粉体材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102418171B (zh) 一种镍锌铁氧体微波吸收剂及其制备方法
CN105290421A (zh) 一种s波段吸波材料的制备方法
CN103318973B (zh) 一种碳包覆Fe3O4微球吸波材料的制备方法
CN107033842B (zh) 一种复合吸波剂、制备方法及其应用
CN106531388B (zh) 一种复合磁粉及复合磁粉芯的制备方法
CN109275329B (zh) 一种纳米核壳吸波材料的制备方法
CN104449561B (zh) 一种氧化石墨烯/铁酸钡吸波材料的制备方法
CN110257007A (zh) 一种低密度的钡铁氧体-铁粉末复合吸波材料
CN103173189A (zh) 制备还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米吸波材料的方法
CN101914821A (zh) Ni-Zn铁氧体/SiO2复合纳米纤维及其制备方法
CN113088251B (zh) 一种双金属MOFs衍生Fe3O4/Fe/C复合吸波材料的制备方法
CN109181639A (zh) 一种SiC@SiO2@铁氧体高温吸波复合材料及其制备方法
CN108774491B (zh) 一种三维石墨烯海绵/Fe2O3复合吸波材料及其制备方法
CN108251054A (zh) 一种复合吸波材料及其制备方法
CN101913850A (zh) 一种高磁导率低烧z型六角铁氧体材料的制备方法
CN102660220A (zh) 一种石墨烯负载四氧化三铁纳米复合材料的制备方法
CN108793965A (zh) 基于铁氧体吸波复合材料人造轻骨料及其制备方法
CN112980390B (zh) 一种双金属有机框架衍生磁碳复合吸波材料的制备方法
CN113249092B (zh) 一种金属有机框架配合物复合吸波粉体及制备方法
CN108947376A (zh) 一种水泥砂浆及其制备方法
CN107418511A (zh) FeCo/还原氧化石墨烯复合吸波材料的制备方法
CN107652946A (zh) 一种轻质多孔吸波材料的制备方法及其应用
CN111363517A (zh) CoNi@C/PVDF复合高效吸波材料及其制备方法
CN114845538A (zh) 一种层状双磁性金属氢氧化物衍生的磁性金属@碳复合吸波材料及其制备方法
CN106083024A (zh) 一种铈锌共掺NiFe2O4纳米粉体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190920