一種復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料具有以下同源合成結(jié)構(gòu)特征：xBaTinFe12-nO19+(1-x)BaTimFe12-mO19，x=0.2~0.7，n=0.2~0.6，m=0.4~1.0，m≠n，所摻雜的離子為Ti4+。本發(fā)明將具有不同本征參數(shù)峰值的材料合成為一個復(fù)合體系，形成的吸波系統(tǒng)中各個本征參數(shù)具有相應(yīng)不同的匹配共振頻率，從而獲得具有多共振吸波特性的復(fù)合多共振吸波材料。本發(fā)明制備工藝簡單，成本低廉，R波段（26.5~40GHz）頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)多重吸收峰，是一種吸波頻段較寬的材料，可廣泛應(yīng)用于相應(yīng)的電磁防護以及微波隱身領(lǐng)域。
【專利說明】一種復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有多共振吸收特征的摻雜鋇鐵氧體吸波材料及其制備方法，尤其涉及一種由同源摻雜、單共振或雙共振損耗吸收鋇鐵氧體控制合成的多共振特征鋇鐵氧體吸波材料及其制備方法，屬于吸波材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著各類雷達、微波通信、射頻設(shè)備的迅速發(fā)展，尤其是抗電磁干擾，微波隱身技術(shù)和微波暗室的出現(xiàn)，吸波材料得到了廣泛關(guān)注和深入研究。鐵氧體是傳統(tǒng)吸波材料，由于其兼具亞鐵磁性和介電特性，在介電損耗和磁損耗兩方面對吸波皆具有重要的貢獻，且鐵氧體價格低廉，制備工藝簡單，吸波效果優(yōu)良，抗腐蝕能力強，是吸波領(lǐng)域所使用的主要材料之一。
[0003]吸波特性通常與兩方面的因素相關(guān)聯(lián)，一方面與材料的本征特性有關(guān)，即材料的特性參數(shù)；另一方面在很大程度上與吸波系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征相關(guān)，也即與吸波系統(tǒng)內(nèi)部材料堆積組成的拓撲結(jié)構(gòu)，厚度等有關(guān)，根據(jù)傳輸線理論可知，這種結(jié)構(gòu)因素在很多情況下更直接更主要地控制了最終的吸波性能。從吸波的角度看，為了改善最終的吸波性能，人們通常會考慮對材料進行改性，以及通過包括將多種不同特性的材料混合來實現(xiàn)。譬如，考慮是否可以通過對具有不同性能，如具有不同吸波頻率特征的幾種單一材料進行混合達到將其多個吸波頻率在一個體系中共存以拓寬材料吸波頻率范圍的目的。然而，就如上面分析的，實際受傳輸限理論控制，最終吸波性能更關(guān)鍵的決定于電磁波傳輸?shù)奈w系的結(jié)構(gòu)特征。也即很多情況下單一材料吸波特性本身是受結(jié)構(gòu)體系共振控制而產(chǎn)生的，盡管不同的材料有各自的共振結(jié)構(gòu)特征和吸收頻率。而對多性能混合而言，多相混合用材料本身盡管其性能發(fā)生了一定的變化，但混合后對系統(tǒng)表現(xiàn)出的主要是一種綜合效果，也即給出了一種平均性能結(jié)果，其傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變化又不大(即不同組成和不同性能的粉末制備的吸波系統(tǒng)的粉末堆積關(guān)系并沒有明顯的不同)，因而只會給出一種平均的調(diào)制結(jié)果，也即盡管這時吸波特性與各自單一材料的吸波性能都不同，但也只是一種受混合材料平均性能控制的單一性能，而在很多情況下是無法達到如期待的那樣將單一材料所表現(xiàn)性能進行合成的結(jié)果，實現(xiàn)多頻率的共存和對頻率的拓寬。顯然，要想達到上述目的，最關(guān)鍵的是解決如何提高本身材料性能的控制效果。
[0004]而解決這一問題的關(guān)鍵是能否使材料在不同頻率下具有不同的材料特性參數(shù)，從而在不同頻率下都實現(xiàn)共振吸收，以此拓展吸波頻寬。仔細分析吸波過程，根據(jù)傳輸限理論，材料本征性能對吸波效果的貢獻取決于材料的介電和磁導(dǎo)率參數(shù)，而通常這類參數(shù)隨頻率是連續(xù)平緩的變化過程，受它們的控制，其系統(tǒng)的吸波特性因而表現(xiàn)出單一的一個共振特征頻率。而由兩種材料混合的體系，盡管這兩個不同材料形成的單獨體系具有不同共振頻率特征，但是在混合后正是因為這時體系中的混合材料如上所述只會表現(xiàn)出一個平均的介電和磁導(dǎo)率參數(shù)效果，且隨頻率也只是一個平緩的過程，因而新的混合體系只能表現(xiàn)出單一的共振頻率特征而形成在某一個頻率下有較強的吸收，雖然這個頻率與兩個單獨材料組成體系的共振吸收頻率可能都不相同。因此控制材料在不同頻率下具有不同本征特性參數(shù)，使相應(yīng)吸波系統(tǒng)受此不同本征參數(shù)影響而在不同頻率下產(chǎn)生各自獨立的共振吸收峰，才有望在一個體系中實現(xiàn)多頻率共振吸收共存，拓寬系統(tǒng)的吸波頻寬。
[0005]基于這一原理，杜丕一等已經(jīng)申請專利和發(fā)表論文(201310025848.5和Sc1.Technol.Adv.Mater.14 (2013) 045002)，通過在鋇鐵氧體(BaFe12O19)中摻雜高價的鈦離子取代低價的鐵離子，成功實現(xiàn)了材料的雙自然共振現(xiàn)象，使磁損耗產(chǎn)生雙自然共振峰。也即利用BaFe12O19體系產(chǎn)生本征的Fe3+自然共振以及再利用高價Ti4+離子摻雜使部分Fe3+轉(zhuǎn)變成Fe2+，并在相鄰Fe3+和Fe2+之間通過交換耦合產(chǎn)生離子對，獲得不同于Fe3+自然共振頻率的一個新的自然共振頻率，從而達到了讓材料本征參數(shù)之一的磁損耗在兩個不同頻率下獨立增強，并與相應(yīng)不同的頻率間實現(xiàn)共振匹配，以控制不同頻率下吸波系統(tǒng)性能的目的，也即控制材料在這兩個不同頻率下具有不同本征特性參數(shù)，從而使系統(tǒng)在兩個頻率下都產(chǎn)生共振吸收。
[0006]然而，利用這種磁損耗雙自然共振現(xiàn)象獲得的吸波特性受到其僅有兩個共振頻率的影響而只會產(chǎn)生相應(yīng)的兩個不同頻率的共振吸收。而根據(jù)上述原理，要想獲得多頻率共振吸收就必須引入新的自然共振機制。但從目前的情況看顯然還無法實現(xiàn)，因為要想實現(xiàn)在不同于上述兩個頻率點上獲得新的共振現(xiàn)象，或材料本征參數(shù)在一個新的頻率下出現(xiàn)峰值現(xiàn)象(不同于周圍頻率段上的相應(yīng)值)，并與相應(yīng)的頻率達到匹配，是相當困難的。
[0007]但是，與上述多相復(fù)合時吸波體系中材料所表現(xiàn)出的本征特性具有均化趨勢的現(xiàn)象不同，對于這種本征參數(shù)具有多值現(xiàn)象的吸波材料，當將它們合成在一個體系中時，雖然原理上也同樣會出現(xiàn)這種均化現(xiàn)象，但由于參數(shù)的多峰值行為使得在出現(xiàn)不同峰值的頻率下得到的均化值是不相 同的；或者說，這種具有不同共振匹配頻率的材料合成在同一體系中時，受本身各自材料本征參數(shù)不同影響，隨頻率變化，合成后的材料體系的本征參數(shù)值仍出現(xiàn)相應(yīng)的多峰值現(xiàn)象，而不象那些本征特性參數(shù)為隨頻率平緩變化的體系混合后那樣，對吸波系統(tǒng)的貢獻在不同頻率下僅表現(xiàn)出相同值。也即在該新系統(tǒng)中，在相應(yīng)不同的共振頻率下仍然會出現(xiàn)相應(yīng)的匹配共振，因而其最終吸波特性也會隨之出現(xiàn)相應(yīng)的多特征頻率吸收共存于一個體系的現(xiàn)象，從而有望改善吸波性能。
[0008]很明顯，其只有當各種單一材料具有多峰值本征參數(shù)特征，且在將具有不同本征參數(shù)峰值的材料合成形成的吸波系統(tǒng)中，其原單一材料各個本征參數(shù)仍具有相應(yīng)的匹配共振頻率時，才可能獲得具有多共振吸波特性的復(fù)合多共振吸波材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料及制備方法。
[0010]本發(fā)明的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料，其特征是這種吸波材料具有以下同源合成結(jié)構(gòu)特征 uBaTi/e^C^+a-xWaTimFedC^，x=0.2~0.7，n=0.2~0.6，m=0.4~1.0, m ^ η,所摻雜的離子為Ti4+。
[0011]本發(fā)明的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的制備方法，包括以下步驟:
1、制備 BaTinFe12_n019
I)按化學(xué)式BaTinFe12_n019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且0.2 = η = 0.6，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，調(diào)整溶膠的pH值為6~8 ；
2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，11(T15(TC下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化，得到干凝膠A;
3)將干凝膠A置于馬弗爐中，在19(T240°C保溫lh~3h后升溫至39(T450°C進一步保溫2~4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以5~10°C /min的速度升溫到1200°C~1300°C燒結(jié)3h，得到 BaTinFe12_n019 粉末；
2、制備BaTimFe12^mO19
1)按化學(xué)式BaTimFe12_m019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且0.4 = m = 1.0，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，調(diào)整溶膠的pH值為6~8 ；
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，110-150C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化，得到干凝膠B; 3)將干凝膠B置于馬弗爐中，在190-240°C充分保溫ltT3h后升溫至390-450°C進一步保溫2~4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，并以5~10°C /min的速度升溫到1200°C~1300°C燒結(jié) 3h，得到 BaTimFe12^mO19 粉末；
3、將BaTinFe12_n019粉末和BaTimFe12_m019粉末混合，并進行機械研磨0.1-1小時，控制xBaTinFe12_n019粉末和(l_x)BaTimFe12_m019粉末的比例x=0.2~0.7,同時η古m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料。
[0012]與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明具有的有益效果是:制備的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料是一種具有不同雙自然共振共振頻率的同源Ti摻雜鋇鐵氧體材料的合成體系，復(fù)合材料體系具有多自然共振頻率的特征，由于具有不同共振匹配頻率，材料的特性參數(shù)隨頻率變化具有多峰值行為，其在各自然共振頻率下對相應(yīng)的電磁波都能產(chǎn)生共振吸收現(xiàn)象，是一種具有多自然共振頻率復(fù)合材料體系。在典型的共振匹配條件下表現(xiàn)出多吸波峰值行為。這種復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料制備工藝簡單，原料廣泛，成本低廉，有望在電磁波屏蔽和隱身領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是實施例1在1300°C燒結(jié)獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料 XBaTia4Felh6O19 + (1-X)BaFelh2Tia8O19 的吸波性能頻譜圖，其中 x=0.3 ；
圖2是實施例2在1300°C燒結(jié)獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料XBaTia6Felh4O19 + (1-X)BaFelh2Tia8O19 的吸波性能頻譜圖，其中 x=0.5 ；
圖3是實施例3獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料XBaTia5Felh5O19(1200。。)+ (1-X)BaFelh2Tia8O19 (1300。。)的吸波性能頻譜圖，其中 x=0.4 ；
圖4是實施例4在1200°C燒結(jié)獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料XBaTia5Felh5O19 + (1-X)BaFelh2Tia8O19 的吸波性能頻譜圖，其中 x=0.3 ；
圖5是實施例5在1200°C燒結(jié)獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料XBaTia5Felh5O19 + (1-X)BaFelh2Tia8O19 的吸波性能頻譜圖，其中 χ=0.6?！揪唧w實施方式】
[0014]以下結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。
[0015]實施例1:
1> BaTi0 4Fe116019 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia4Fe1UOli^f硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且n=0.4,加入絡(luò)合劑檸檬酸,檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1,去尚子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為7 ;
2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，120°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
A ；
3)將膨松干凝膠A置于馬弗爐中，在210°C充分保溫2h后升溫至440°C進一步保溫
2.5h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以5°C /min的速度升溫到1300°C燒結(jié)3h，得到BaTia4Felh6O19 粉末材料；
2> BaTi0 8Fe112019 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia8Fen.2019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且m=0.8，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為
7.5 ；
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，110°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
B ；
3)將膨松干凝膠B置于馬弗爐中，在220°C充分保溫1.5h后升溫至450°C進一步保溫2h，讓檸檬酸和硝酸根完全燃燒，然后以6°C /min的速度升溫到1300°C燒結(jié)3h，得到BaTia8Felh2O19 粉末材料；
3、將BaTia4Fen.6019粉末和BaTia8Fen.2019粉末混合并進行機械研磨0.7小時，控制BaTia4Felh6O19和BaTia8Fen.2019比例x=0.3,此時η幸m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料 0.3BaTi0.4Fe1L6019+0.7BaTi0.8Fen.2019。
[0016]本例制得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能利用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S參數(shù)測試法測試。測試時將本發(fā)明的吸波材料粉體與固體石蠟按質(zhì)量比8:3在90°C均勻混合，控制共振厚度在2.85mm進行測試。
[0017]圖1是本實施例獲得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能和頻率的關(guān)系曲線?？梢钥吹?，在R波段(26.5^40GHz )頻率范圍內(nèi)，在28.6，32.9和38.7 GHz處分別有三個共振吸收峰。可見鈦摻雜鋇鐵氧體機械混合粉體中形成了多自然共振損耗機構(gòu)，具有多共振吸收行為。有效吸波頻寬(即RL〈-10dB)約12.4GHz。
[0018]實施例2:
1、BaTitl.6Fen.4019 的制備如下:
I)按化學(xué)式BaTia6Fen.4019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且n=0.6，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為
6.5 ；
2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，130°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
A ；
3)將膨松干凝膠A置于馬弗爐中，在200°C充分保溫2.5h后升溫至420°C進一步保溫3h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以5°C /min的速度升溫到1300°C燒結(jié)3h，得到BaTia 6Fe114019 粉末；
2、BaTiQ.8Fen.2019的制備如下:
1)按化學(xué)式BaTia8Fen.2019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且m=0.8,加入絡(luò)合劑檸檬酸,檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1,去尚子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為8 ;
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，140°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
B ；
3)將膨松干凝膠B置于馬弗爐中，在220°C充分保溫1.5h后升溫至430°C進一步保溫2.5h，讓檸檬酸和硝酸根完全燃燒，然后以5°C /min的速度升溫到1300°C燒結(jié)3h，得到BaTia8Felh2O19 粉末材料；
3、將BaTia6Fen.4019粉末和BaTia8Fen.2019粉末混合并進行機械研磨0.9小時，控制BaTia6Felh4O19和BaTia 8Fen.2019比例x=0.5，此時η幸m，得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料 0.5BaTi0 6Fen 4019+0.5 BaTi0.8Fen.2019。
[0019]本例制得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能利用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S參數(shù)測試法測試。測試時將本發(fā)明的吸波材料粉體與固體石蠟按質(zhì)量比8:3在90°C均勻混合，控制共振厚度在2.8mm進行測試。
[0020]圖2是本實施例獲得的摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料的吸波性能和頻率的關(guān)系曲線。可以看到，在R波段內(nèi)，在28.8，30.1和39.6 GHz處分別有明顯的三個共振吸收峰，復(fù)相粉體具有多共振吸收現(xiàn)象。
[0021]實施例3:
KBaTitl 5Fe115O19 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia5Fen.5019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且n=0.5,加入絡(luò)合劑檸檬酸,檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1,去尚子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為7 ；
2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，125°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
A ；
3)將膨松干凝膠A置于馬弗爐中，在190°C充分保溫3h后升溫至400°C進一步保溫4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以8°C /min的速度升溫到1200°C燒結(jié)3h，得到BaTia5Felh5O19 粉末；
2> BaTi0 8Fe112019 的制備:
I)按化學(xué)式BaTia8Fen.2019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且m=0.8，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為
7.5 ；
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，120°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
B ；
3)將膨松干凝膠B置于馬弗爐中，在230°C充分保溫Ih后升溫至410°C進一步保溫3h，讓檸檬酸和硝酸根完全燃燒，然后以6°C /min的速度升溫到1300°C燒結(jié)3h，得到BaTia8Felh2O19 粉末材料；
3、將BaTi0.5Fe1L5019粉末和BaTi0.8Fe1L2019粉末混合并進行機械研磨0.5小時，控制BaTia5Felh5O19和BaTia 8Fen.2019比例x=0.4,此時η幸m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料 0.4BaTi0.5Fe1L5019+0.6BaTi0.8Fen.2019。
[0022]本例制得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能利用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S參數(shù)測試法測試。測試時將本發(fā)明的吸波材料粉體與固體石蠟按質(zhì)量比8:3在90°C均勻混合，控制共振厚度在3.0mm進行測試。
[0023]圖3是本實施例獲得的摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料的吸波性能和頻率的關(guān)系曲線?？梢钥吹?，在R波段內(nèi)，在28.7，30.9和39.3 GHz處分別有明顯的三個共振吸收峰，復(fù)相粉體具有多振吸收現(xiàn)象。
[0024]實施例4:
KBaTitl 5Fe115O19 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia5Fen.5019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且n=0.5，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為
7.5 ；
2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，130°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
A ；
3)將膨松干凝膠A置于馬弗爐中，220°C充分保溫1.5h后升溫至440°C進一步保溫
2.5h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以10°C /min的速度升溫到1200°C燒結(jié)3h，得到BaTia5Felh5O19 粉末;
2> BaTi0 8Fe112019 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia8Fen.2019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且m=0.8,加入絡(luò)合劑檸檬酸,檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1,去尚子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為7 ;
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，120°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
B ；
3)將膨松干凝膠B置于馬弗爐中，在210°C充分保溫2h后升溫至450°C進一步保溫2h，讓檸檬酸和硝酸根完全燃燒，然后以9°C /min的速度升溫到1200°C燒結(jié)3h，得到BaTia8Felh2O19 粉末材料；
3、將BaTi0.5Fe1L5019粉末和BaTi0.8Fe1L2019粉末混合并進行機械研磨0.2小時，控制BaTia5Felh5O19和BaTia8Fen.2019比例x=0.3,此時η幸m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料 0.3BaTi0.5Fe1L5019+0.7BaTi0.8Fen.2019。
[0025]本例制得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能利用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S參數(shù)測試法測試。測試時將本發(fā)明的吸波材料粉體與固體石蠟按質(zhì)量比8:3在90°C均勻混合，控制共振厚度在2.68mm進行測試。
[0026]圖4是本實施例獲得的摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料的吸波性能和頻率的關(guān)系曲線?？梢钥吹剑赗波段內(nèi)，在28.8，31.5和39.5 GHz處分別有明顯的共振吸收峰，復(fù)相粉體具有多共振吸收現(xiàn)象。
[0027]實施例5:
KBaTitl 5Fe115O19 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia5Fen.5019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且n=0.5,加入絡(luò)合劑檸檬酸,檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1,去尚子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠A，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為7 ；
2)將溶膠A置于鼓風(fēng) 干燥箱內(nèi)，140°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
A ；
3)將膨松干凝膠A置于馬弗爐中，在230°C充分保溫Ih后升溫至390°C進一步保溫4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以8°C /min的速度升溫到1200°C燒結(jié)3h，得到BaTia5Felh5O19 粉末；
2> BaTi0 8Fe112019 的制備:
1)按化學(xué)式BaTia8Fen.2019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且m=0.8，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，加入氨水，調(diào)整溶膠的pH值為
6.5 ；
2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，145°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化過程后得到膨松干凝膠
B ；
3)將膨松干凝膠B置于馬弗爐中，在220°C充分保溫1.5h后升溫至450°C進一步保溫2h，讓檸檬酸和硝酸根完全燃燒，然后以9°C /min的速度升溫到1200°C燒結(jié)3h，得到BaTia8Felh2O19 粉末材料；
3、將BaTi0.5Fe1L5019粉末和BaTi0.8Fe1L2019粉末混合并進行機械研磨0.3小時，控制BaTia5Felh5O19和BaTia8Fen.2019比例x=0.6,此時η幸m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料 0.6BaTi0.5Fe1L5019+0.4BaTi0.8Fen.2019。
[0028]本例制得的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的吸波性能利用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀S參數(shù)測試法測試。測試時將本發(fā)明的吸波材料粉體與固體石蠟按質(zhì)量比8:3在90°C均勻混合，控制共振厚度在2.77mm進行測試。
[0029]圖5是本實施例獲得的摻雜鋇鐵氧體吸波粉體材料的吸波性能和頻率的關(guān)系曲線。可以看到，在R波段內(nèi)，在29，30.3和39.9 GHz處分別有明顯的共振吸收峰，復(fù)相粉體具有多共振吸 收現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料，其特征是這種吸波材料具有以下同源合成結(jié)構(gòu)特征:xBaTinFe12_n019+(1-X) BaTimFe12_m019, X=0.2~0.7,n=0.2~0.6,m=0.4~1.0,m Φ η,所摻雜的離子為Ti4+。
2.制備權(quán)利要求1所述的復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料的方法，其特征在于:
.1、制備BaTinFe12_n019 (1)按化學(xué)式BaTinFe12_n019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中1個，且0.2 ^ n ^ 0.6，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠Α，調(diào)整溶膠的pH值為6~8 ； (2)將溶膠A置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，11(T150°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化，得到干凝膠A； (3)將干凝膠A置于馬弗爐中，在19(T240°C保溫lh~3h后升溫至39(T450°C進一步保溫2~4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，然后以5~10°C /min的速度升溫到1200°C~1300°C燒結(jié)3h，得到 BaTinFe12_n019 粉末；
.2、制備BaTimFe12^mO19 （1)按化學(xué)式BaTimFe12_m019將硝酸鋇、鈦酸四丁酯和硝酸鐵充分溶解于去離子水中，使Ti離子和Fe離子的總數(shù)為每個鐵氧體分子中12個，Ba離子數(shù)為每個鐵氧體分子中I個，且0.4 ^ m ^ 1.0，加入絡(luò)合劑檸檬酸，檸檬酸分子與鐵氧體分子比例為19:1，去離子水的用量根據(jù)鋇離子摩爾濃度為0.5mol/L添加，攪拌均勻得到溶膠B，調(diào)整溶膠的pH值為6~8 ； （2)將溶膠B置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，11(T150°C下加熱，經(jīng)過干燥凝膠化，得到干凝膠B； (3)將干凝膠B置于馬弗爐中，在19(T240°C充分保溫ltT3h后升溫至39(T450°C進一步保溫2~4h，讓檸檬酸和硝酸根完全分解，并以5~10°C /min的速度升溫到1200°C~1300°C燒結(jié) 3h，得到 BaTimFe12^mO19 粉末；
3、將BaTinFe12_n019粉末和BaTimFe12_m019粉末混合，并進行機械研磨0.1-?小時，控制xBaTinFe12_n019粉末和(l_x)BaTimFe12_m019粉末的比例x=0.2~0.7,同時η古m,得到復(fù)合多共振吸收鈦摻雜鋇鐵氧體吸波材料。
【文檔編號】H01F1/36GK103833342SQ201410034746
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】杜丕一, 趙寶燕, 馬寧, 韓高榮, 翁文劍 申請人:浙江大學(xué)