CN110540735A - 一种环氧树脂基复合吸波材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧树脂基复合吸波材料及其制备方法和应用，所述环氧树脂基复合吸波材料，包括20～60wt％环氧树脂基体和40～80wt％BMFO吸波剂，所述BMFO吸波剂为BaMyFe12‑yO19，其中，0.55<y<0.65，M为Mo6+、Nb5+、W6+中的至少一种。通过控制掺杂成分M的类型和含量使得形成的复合吸波材料在R波段吸波性能优异，具有较高的反射损耗强度、更薄的匹配厚度，以及在合适的组分及厚度下可以覆盖整个R波段(毫米波频段)的有效吸收频宽，具有很强的实用价值，在电磁屏蔽、电子封装等领域具有很好的应用前景。

Description

一种环氧树脂基复合吸波材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及吸波材料，尤其是涉及一种环氧树脂基复合吸波材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着电子通讯技术的飞速发展，越来越多的电子设备(如移动通讯设备、医疗器械产品、精密电子元器件)需要考虑电磁屏蔽，近几年兴起的5G通讯技术，将使用频率推到了毫米波频段，这使得以前已被广泛研究的毫米波频段以下的吸波材料无法适用于新兴技术及新场景的使用需求。因此，开发毫米波频段的高性能宽频吸波材料，实现更有效的电磁屏蔽，具有十分重要的意义。
从原理上讲，电磁波吸收是一个将电磁能损耗并转化为其他形式能量(如热能)的过程，理想的吸波材料需要同时满足阻抗匹配原理和较大的磁损耗、介电损耗这两个条件，前者要求自由空间阻抗Z0尽量与材料表面阻抗Zin相等，这样可以使得入射电磁波尽可能地进入吸波材料内部加以衰减，后者则保证了进入吸波材料内部的电磁波被尽可能多地吸收，从而实现更强的吸波性能。在技术和需求的双重推动作用下，无论是军事应用还是民用，都对吸波材料都提出了更高的要求，主要表现在：(1)吸收强度更大，即在毫米波段的反射损耗峰值越大越好，有利于实现更高效的吸收；(2)匹配厚度更薄，从而可减轻材料的重量、降低使用成本，在更少的材料使用量下获得同样的吸波效果；(3)有效吸收频宽更宽，即反射损耗小于－10dB的频率范围越宽越好，这样材料便可以在更大的频率范围内对电磁波实现有效吸收，将具备更好的实用价值；(4)能与环氧树脂、聚亚酰胺等传统电子封装材料进行小型化、多功能化集成。可见，开发一种制备简单、性能优异的环氧树脂基毫米波宽频吸波材料，将具有广阔的应用前景。
目前，国际上研究较为成熟的吸波材料大都集中在X波段(8～12GHz)、Ku波段(12～18GHz)和K波段(18～26.5GHz)，这几个波段主要是厘米波，而在毫米波段(即R波段(26.5～40GHz))以上的研究则相对比较缺乏。当前吸波材料的发展仍是以磁性材料为主，其中六角晶系磁铅石型钡铁氧体以其优良的频响特性被广泛用作吸波材料。文献CN103102867A中尝试在钡铁氧体中掺杂Ti4+以获得具有在R波段吸波性能的材料，但该文献中仅证明了掺杂Ti4+才能够达到吸收R波段的效果，并且制备过程中需要使用柠檬酸作为螯合剂，后续通过自蔓延燃烧得到前驱体粉末，再加入无水乙醇进行球磨，制备流程较为繁琐，且因为柠檬酸、氨水、无水乙醇等化学试剂的使用导致时间成本、生产成本增加，而且柠檬酸在分解过程中会因体积迅速膨胀而产生大量蓬松树枝状物质，这对工业安全生产不利，而粉末形态的吸波剂也无法在电子封装工艺中进行使用。
此外，通常情况下，单相吸波材料无法满足“强、轻、宽、薄”的要求，于是人们尝试将两种或两种以上的吸波剂进行复合，获得复合吸波材料以达到应用要求。比如，新型的陶瓷吸波材料如碳化硅-碳纤维复合材料，由于综合了碳化硅的耐高温氧化和碳纤维的高强度与高导电性，吸波性能大大改善。除了材料组分上的设计，也可以通过吸波材料显微结构设计来优化吸波性能。比如具有核壳结构的Fe3O4@C复合材料，由于外表面的C涂层，将Fe3O4核包裹在里面，可以大大改善阻抗匹配特性，进而提高吸波性能。上述这些复合材料要么结构复杂(如多层结构、核-壳结构)，要么至少需要有三个组成相以便同时获得较好的电磁参数及匹配特性，这就导致制备工艺较为复杂，产量偏低，成本偏高，不利于工业化大规模生产。若能设计简单的制备方法就能获得高性能的两相复合吸波材料，无疑将有利于产业化应用。因此，考虑到未来电子通讯技术的需求，需要有针对性地开发能够与现有传统电子封装材料进行集成的毫米波频段宽频复合吸波材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种环氧树脂基复合吸波材料及其制备方法和应用，制备工艺简单，操作方便，便于实现大规模工业化生产，制备得到的该环氧树脂基复合吸波材料的有效吸收频宽能够覆盖整个R波段，在毫米波段表现出优异的宽频吸收波性能，同时材料还含有环氧树脂基体能够与传统电子封装材料进行集成，在电磁屏蔽和电子封装领域具有较好的应用前景。
本发明所采取的技术方案是：
本发明提供一种环氧树脂基复合吸波材料，包括20～60wt％环氧树脂基体和40～80wt％BMFO吸波剂，所述BMFO吸波剂为BaMyFe12-yO19，其中，0.55<y<0.65，M为Mo6+、Nb5+、W6+中的至少一种。
优选地，所述环氧树脂基复合吸波材料的厚度≤1.20mm。
优选地，所述环氧树脂基复合吸波材料的厚度为0.85～0.95mm。
本发明还提供一种上述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
采用改性的溶胶-凝胶法制备BMFO吸波剂前驱体：取水溶性的BMFO吸波剂前驱体原料分别溶于水混合均匀得到溶液，所述BMFO吸波剂前驱体原料包括Ba源、M源和Fe源，将上述分别得到的溶液混合形成透明溶胶，后干燥形成BMFO吸波剂前驱体；
将所述BMFO吸波剂前驱体烧结得到BMFO吸波剂；
取环氧树脂和固化剂混合形成未固化的环氧树脂基体；
将所述BMFO吸波剂与所述未固化的环氧树脂基体混合均匀，然后在真空条件下室温固化得到环氧树脂基复合吸波材料。
进一步优选地，将所述BMFO吸波剂前驱体置于200～250℃保温，再升温至400～500℃进行保温，然后置于1350～1450℃烧结得到BMFO吸波剂。
更进一步优选地，将所述BMFO吸波剂前驱体置于200～250℃保温1～3小时，再升温至400～500℃进行保温1～3小时，然后置于1350～1450℃烧结3～6小时得到BMFO吸波剂。
优选地，所述Ba源包括乙酸钡、硝酸钡中的至少一种，所述M源包括钼酸铵、草酸铌、钨酸铵中的至少一种，所述Fe源包括硝酸铁、乙酸铁中的至少一种。
更进一步优选地，所述钼酸铵为七钼酸铵。
优选地，所述环氧树脂：所述固化剂的体积比为15：(0.8～3)。
本发明还提供一种上述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
采用固相烧结法制备BMFO吸波剂：取BMFO吸波剂前驱体原料进行球磨，后干燥形成BMFO吸波剂前驱体，所述BMFO吸波剂前驱体原料包括Ba源、M源和Fe源；将所述BMFO吸波剂前驱体烧结得到BMFO吸波剂；
取环氧树脂和固化剂混合形成未固化的环氧树脂基体；
将所述BMFO吸波剂与所述未固化的环氧树脂基体混合均匀，然后在真空条件下室温固化得到环氧树脂基复合吸波材料。
进一步优选地，将所述BMFO吸波剂前驱体置于200～250℃保温，再升温至400～500℃进行保温，然后置于1350～1450℃烧结得到BMFO吸波剂。
更进一步优选地，将所述BMFO吸波剂前驱体置于200～250℃保温1～3小时，再升温至400～500℃进行保温1～3小时，然后置于1350～1450℃烧结3～6小时得到BMFO吸波剂。
优选地，所述Ba源包括碳酸钡、氧化钡中的至少一种，所述M源包括三氧化钼、五氧化铌、三氧化钨中的至少一种，所述Fe源包括氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁中的至少一种。
优选地，所述环氧树脂：所述固化剂的体积比为15：(0.8～3)。
上述的环氧树脂基复合吸波材料在电磁屏蔽和电子封装领域中的应用。
优选地，所述环氧树脂基复合吸波材料根据上述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法制得。
本发明的有益效果是：
本发明以掺杂有Mo6+、Nb5+、W6+的BMFO吸波剂为填充相、环氧树脂基体为基体相复合形成毫米波频段的复合吸波材料，通过控制掺杂成分M的类型和含量使得形成的复合吸波材料在R波段吸波性能优异，具有较高的反射损耗强度、更薄的匹配厚度，以及在合适的组分及厚度下可以覆盖整个R波段(毫米波频段)的有效吸收频宽，具有很强的实用价值，在电磁屏蔽、电子封装等领域具有很好的应用前景。此外通过调控使用固化剂的体积分数能够调控本发明复合吸波材料中的环氧树脂基体相的强度，甚至使其具有一定的柔性，从而可以适应更多样化的应用场景。
本发明提供的制备方法简单、可批量生产，对使用的固化剂、吸波剂没有选择性，允许根据不同的需求使用不同的固化剂来进行固化，而且能够兼容各种不同类型的吸波剂作为填充相，从而获得在不同频段具有吸波性能的不同类型的复合材料，具有很好的可拓展性。采用的改进的溶胶凝胶法制备吸波剂前驱体，可在分子水平上实现均匀混合，有利于在微观尺度上实现离子均匀掺杂与吸波剂颗粒的均匀分布，该方法对传统溶胶-凝胶法进行了适当改进并经实验验证可行，可在不使用柠檬酸作为螯合剂、不使用氨水作为pH调节剂的前提下成功实现溶胶-凝胶前驱体的原位制备，进而实现离子掺杂，获得性能良好的吸波剂粉体；此外，与现有方法相比，该方法不必进行自蔓延燃烧去除柠檬酸，也不必进行球磨，从而缩短制备流程，节约原料及生产成本。
附图说明
图1为实施例1中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线；
图2为实施例2中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线；
图3为实施例3中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线；
图4为实施例4中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线；
图5为实施例5中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线；
图6为实施例6中环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)先用改进的溶胶-凝胶法原位制备BaNb0.65Fe11.35O19前驱体，具体为：将分析纯的乙酸钡、硝酸铁、草酸铌按照配方量的摩尔比称取相应的质量，置于三个烧杯中，分别使用去离子水进行溶解，磁力搅拌约30～60分钟；
将上述得到的溶液进行混合，添加适量的去离子水，磁力搅拌约2～3小时，得到透明溶胶即为BaNb0.65Fe11.35O19前驱体；
将BaNb0.65Fe11.35O19前驱体置于马弗炉中于200℃充分保温1小时，再升温至400℃进一步保温1小时，然后在马弗炉中1350℃烧结6小时，得到BMFO吸波剂粉体BaNb0.65Fe11.35O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:3进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体(EP)转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数50wt％)，使用超声分散进一步均匀混合0.5小时，抽真空30分钟后，室温固化12小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为50wt％BMFO+50wt％EP，厚度为0.95mm。图1为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图1所示，其在R波段的反射损耗峰值为－23.25dB(@32.30GHz)，当厚度为0.95mm时，有效吸收频宽为13.03GHz。
实施例2
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)先用改进的溶胶-凝胶法原位制备BaNb0.63Fe11.37O19前驱体，具体为：将分析纯的乙酸钡、硝酸铁、草酸铌按照配方量的摩尔比称取相应的质量，置于三个烧杯中，分别使用去离子水进行溶解，磁力搅拌约30～60分钟；
将上述得到的溶液进行混合，添加适量的去离子水，磁力搅拌约2～3小时，得到透明溶胶即为BaNb0.63Fe11.37O19前驱体；
将BaNb0.63Fe11.37O19前驱体置于马弗炉中于210℃充分保温2小时，再升温至450℃进一步保温2小时，然后在马弗炉中1400℃烧结5小时，得到BMFO吸波剂粉体BaNb0.63Fe11.37O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:2进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数60wt％)，使用超声分散进一步均匀混合1小时，抽真空45分钟后，室温固化18小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为60wt％BMFO+40wt％EP，厚度为0.92mm。图2为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图2所示，其在R波段的反射损耗峰值为－25.25dB(@33.52GHz)，当厚度为0.92mm时，有效吸收频宽为12.56GHz。
实施例3
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)先用改进的溶胶-凝胶法原位制备BaNb0.62Fe11.38O19前驱体，具体为：将分析纯的乙酸钡、硝酸铁、草酸铌按照配方量的摩尔比称取相应的质量，置于三个烧杯中，分别使用去离子水进行溶解，磁力搅拌约30～60分钟；
将上述得到的溶液进行混合，添加适量的去离子水，磁力搅拌约2～3小时，得到透明溶胶即为BaNb0.62Fe11.38O19前驱体；
将BaNb0.62Fe11.38O19前驱体置于马弗炉中于240℃充分保温2.5小时，再升温至480℃进一步保温2.5小时，然后在马弗炉中1420℃烧结4小时，得到BMFO吸波剂粉体BaNb0.62Fe11.38O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:1.5进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数70wt％)，使用超声分散进一步均匀混合2小时，抽真空60分钟后，室温固化24小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为70wt％BMFO+30wt％EP，厚度为0.86mm。图3为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图3所示，其在R波段的反射损耗峰值为－24.02dB(@34.40GHz)，当厚度为0.86mm时，有效吸收频宽为13.16GHz。
实施例4
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)先用改进的溶胶-凝胶法原位制备BaNb0.6Fe11.4O19前驱体，具体为：将分析纯的乙酸钡、硝酸铁、草酸铌按照配方量的摩尔比称取相应的质量，置于三个烧杯中，分别使用去离子水进行溶解，磁力搅拌约30～60分钟；
将上述得到的溶液进行混合，添加适量的去离子水，磁力搅拌约2～3小时，得到透明溶胶即为BaNb0.6Fe11.4O19前驱体；
将BaNb0.6Fe11.4O19前驱体置于马弗炉中于250℃充分保温3小时，再升温至500℃进一步保温3小时，然后在马弗炉中1450℃烧结3小时，得到BMFO吸波剂粉体BaNb0.6Fe11.4O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:0.8进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数80wt％)，使用超声分散进一步均匀混合3小时，抽真空90分钟后，室温固化36小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为80wt％BMFO+20wt％EP，厚度为0.85mm。图4为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图4所示，其在R波段的反射损耗峰值为－27.64dB(@38.11GHz)，当厚度为0.85mm时，有效吸收频宽为13.5GHz，覆盖了整个R波段。
实施例5
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)采用固相烧结法制备BaMo0.57Fe11.43O19吸波剂，具体为：将分析纯的碳酸钡、三氧化二铁、三氧化钼按照配方量的摩尔比称取相应的质量，于玛瑙研钵中研磨30～60分钟；将上述得到的混合粉末添加无水乙醇进行球磨4～8小时；将上述混合粉末置于烘箱中70～90℃干燥2～3天，使用玛瑙研钵将其研细，得到BaMo0.57Fe11.43O19前驱体；
将BaMo0.57Fe11.43O19前驱体置于马弗炉中于240℃充分保温2.5小时，再升温至480℃进一步保温2小时，然后在马弗炉中1410℃烧结3.5小时，得到BMFO吸波剂粉体BaMo0.57Fe11.43O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:1.2进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数40wt％)，使用超声分散进一步均匀混合2小时，抽真空75分钟后，室温固化32小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为40wt％BMFO+60wt％EP，厚度为1.15mm。图5为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图5所示，其在R波段的反射损耗峰值为－11.02dB(@33.99GHz)，当厚度为1.15mm时，有效吸收频宽为5.00GHz。
实施例6
本实施例提供一种环氧树脂基复合吸波材料，按照以下步骤制备：
(1)采用固相烧结法制备BaW0.55Fe11.45O19吸波剂，具体为：将分析纯的碳酸钡、三氧化二铁、三氧化钨按照配方量的摩尔比称取相应的质量，于玛瑙研钵中研磨30～60分钟；将上述得到的混合粉末添加无水乙醇进行球磨4～8小时；将上述混合粉末置于烘箱中70～90℃干燥2～3天，使用玛瑙研钵将其研细，得到BaW0.55Fe11.45O19前驱体；
将BaW0.55Fe11.45O19前驱体置于马弗炉中于230℃充分保温2小时，再升温至470℃进一步保温2.5小时，然后在马弗炉中1380℃烧结5.5小时，得到BMFO吸波剂粉体BaW0.55Fe11.45O19。
(2)取环氧树脂与固化剂按照体积比15:1.8进行均匀混合，得到尚未固化的环氧树脂基体。
(3)将步骤(2)中的环氧树脂基体转移至模具中，加入BMFO吸波剂粉体(质量分数45wt％)，使用超声分散进一步均匀混合2.5小时，抽真空50分钟后，室温固化28小时，得到环氧树脂基复合吸波材料。
本实施例按上述步骤制备得到的环氧树脂基复合吸波材料，其组成为45wt％BMFO+55wt％EP，厚度为1.10mm。图6为本实施例制得的环氧树脂基复合吸波材料的吸波性能与频率的关系曲线，如图6所示，其在R波段的反射损耗峰值为－11.08dB(@32.99GHz)，当厚度为1.10mm时，有效吸收频宽为5.07GHz。
以上实施例的实验结果显示本发明提供的环氧树脂基复合吸波材料在R波段(26.5～40GHz)具有吸波性能(即在单个或若干个频率上具有小于－10dB的反射损耗值)，有效吸收频宽(即反射损耗小于－10dB的频率范围)在5GHz以上，匹配厚度在1.20mm以下，即具有超薄的匹配厚度，通过调控掺杂元素的类型、掺杂量、吸波剂的含量及形成的复合吸波材料的厚度在合适范围，能够使得复合吸波材料的有效吸收频宽覆盖整个R波段，即在毫米波频段表现出优异的宽频吸波性能。

Claims (10)

1.一种环氧树脂基复合吸波材料，其特征在于，包括20～60wt％环氧树脂基体和40～80wt％BMFO吸波剂，所述BMFO吸波剂为BaMyFe12-yO19，其中，0.55<y<0.65，M为Mo6+、Nb5+、W6+中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂基复合吸波材料，其特征在于，所述环氧树脂基复合吸波材料的厚度≤1.20mm。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂基复合吸波材料，其特征在于，所述环氧树脂基复合吸波材料的厚度为0.85～0.95mm。
4.权利要求1-3任一项所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用改性的溶胶-凝胶法制备BMFO吸波剂前驱体：取水溶性的BMFO吸波剂前驱体原料分别溶于水混合均匀得到溶液，所述BMFO吸波剂前驱体原料包括Ba源、M源和Fe源，将上述分别得到的溶液混合形成透明溶胶，后干燥形成BMFO吸波剂前驱体；
将所述BMFO吸波剂前驱体烧结得到BMFO吸波剂；
取环氧树脂和固化剂混合形成未固化的环氧树脂基体；
将所述BMFO吸波剂与所述未固化的环氧树脂基体混合均匀，然后在真空条件下室温固化得到环氧树脂基复合吸波材料。
5.根据权利要求4所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述Ba源包括乙酸钡、硝酸钡中的至少一种，所述M源包括钼酸铵、草酸铌、钨酸铵中的至少一种，所述Fe源包括硝酸铁、乙酸铁中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂：所述固化剂的体积比为15：(0.8～3)。
7.权利要求1-3任一项所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用固相烧结法制备BMFO吸波剂：取BMFO吸波剂前驱体原料进行球磨，后干燥形成BMFO吸波剂前驱体，所述BMFO吸波剂前驱体原料包括Ba源、M源和Fe源；将所述BMFO吸波剂前驱体烧结得到BMFO吸波剂；
取环氧树脂和固化剂混合形成未固化的环氧树脂基体；
将所述BMFO吸波剂与所述未固化的环氧树脂基体混合均匀，然后在真空条件下室温固化得到环氧树脂基复合吸波材料。
8.根据权利要求7所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述Ba源包括碳酸钡、氧化钡中的至少一种，所述M源包括三氧化钼、五氧化铌、三氧化钨中的至少一种，所述Fe源包括氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的环氧树脂基复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂：所述固化剂的体积比为15：(0.8～3)。
10.权利要求1-3任一项所述的环氧树脂基复合吸波材料在电磁屏蔽和电子封装领域中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111081417A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 李美英 一种柔性电磁吸波材料
CN111500150A (zh) * 2020-05-09 2020-08-07 杨勇华 一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法
CN114685761A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 洛阳尖端技术研究院 硅钼共改性环氧树脂、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104671764A (zh) * 2015-01-29 2015-06-03 浙江大学 一种铌掺杂钡铁氧体吸波粉体材料及制备方法
CN107286578A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 深圳光启高等理工研究院 吸波材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104671764A (zh) * 2015-01-29 2015-06-03 浙江大学 一种铌掺杂钡铁氧体吸波粉体材料及制备方法
CN107286578A (zh) * 2016-03-31 2017-10-24 深圳光启高等理工研究院 吸波材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUBRAT KUMAR KAR，ET AL.: "High dielectric constant and low optical band gap studies of La-modified Ba(Fe0.5Nb0.5)O3 ceramics", 《MATERIALS CHEMISTRY AND PHYSICS》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111081417A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 李美英 一种柔性电磁吸波材料
CN111500150A (zh) * 2020-05-09 2020-08-07 杨勇华 一种二硫化钼-钡铁氧体环氧树脂电磁屏蔽涂层及其制法
CN114685761A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 洛阳尖端技术研究院 硅钼共改性环氧树脂、吸波涂料和吸波蜂窝及其制备方法和应用

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