大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法

摘要

本发明涉及硬磁合金吸波材料技术领域，具体涉及一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法，包括设计配比数据；基于所述配比数据对原材料进行调节组合得到混合溶液；对所述混合溶液进行搅拌后干燥，得到反应物；对所述反应物进行洗涤后干燥，得到钡铁氧体反应产物；对所述钡铁氧体反应产物进行研磨，得到钡铁氧体粉体，本发明采用KOH作为矿化剂，制备的钡铁氧体材料吸波性能得到显著提升，且本发明采用水热法技术工艺制备钡铁氧体吸波材料，流程简单，解决现有的钡铁氧体吸波材料制作流程复杂的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及硬磁合金吸波材料技术领域，尤其涉及一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着5G通信爆发式的发展和应用，高频元器件以及设备之间的电磁干扰和电磁辐射等电磁污染尤为严重，因此，如何有效消除电磁干扰和电磁辐射等电磁污染已成为当前5G通信用电子设备亟待解决的关键技术，吸波材料是消除电磁污染最有效的方法之一，而磁介质型吸波材料是应用最广的吸波材料。

M型钡铁氧体作为一种磁介质型吸波材料，具有磁晶各向异性强、共振频率高、磁损耗大、居里温度(T

发明内容

本发明的目的在于提供一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法，旨在解决现有的钡铁氧体吸波材料制作流程复杂的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法，包括以下步骤：

设计配比数据；

基于所述配比数据对原材料进行调节组合得到混合溶液；

对所述混合溶液进行搅拌后干燥，得到反应物；

对所述反应物进行洗涤后干燥，得到钡铁氧体反应产物；

对所述钡铁氧体反应产物进行研磨，得到钡铁氧体粉体。

其中，所述设计配比数据的具体方式为：

采用Fe(NO

其中，所述基于所述配比数据对所述原材料进行调节组合得到混合溶液的具体方式为：

基于所述配比数据配比Fe(NO

将所述Fe(NO

基于所述配比数据称取所述KOH，并溶解在装有蒸馏水的烧杯中，得到KOH溶解液；

将所述KOH溶解液加至所述钡铁溶液中，调节混合溶液。

其中，所述对所述混合溶液进行搅拌后干燥，得到反应物的具体方式为：

将所述混合溶液通过磁力搅拌；

将搅拌后的所述混合溶液移至聚四氟乙烯内衬；

将所述聚四氟乙烯内衬装入反应釜；

将所述反应釜放入鼓风干燥箱中，对所述聚四氟乙烯内衬内的搅拌后的所述混合溶液进行干燥，得到反应物。

其中，所述对所述反应物进行洗涤后干燥，得到钡铁氧体反应产物的具体方式为：

将所述反应物倒入烧杯中；

使用去离子水和无水乙醇将所述反应物进行洗涤成中性，得到洗涤产物；

将所述洗涤产物置于鼓风干燥箱进行干燥，得到钡铁氧体反应物。

其中，在所述对所述钡铁氧体反应产物进行研磨，得到钡铁氧体粉体之后，所述大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料制备方法还包括：

将所述钡铁氧体粉体和石蜡进行混合，得到待定型溶液；

将所述待定型溶液放入模具中进行压制，得到同心圆环状样品。

第二方面，本发明提供了一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料，包括Fe(NO

本发明的一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法，设计配比数据；基于所述配比数据对原材料进行调节组合得到混合溶液；对所述混合溶液进行搅拌后干燥，得到反应物；对所述反应物进行洗涤后干燥，得到钡铁氧体反应产物；对所述钡铁氧体反应产物进行研磨，得到钡铁氧体粉体，与现有水热法工艺相比，本发明采用KOH作为矿化剂，制备的钡铁氧体材料吸波性能得到显著提升，其RL≤-10dB，有效吸波带宽≥3.2GHz；同时实现了钡铁氧体在高频中的应用领域，获得大带宽和低反射损耗的钡铁氧体吸波材料。且本发明采用水热法技术工艺制备钡铁氧体吸波材料，流程简单，解决现有的钡铁氧体吸波材料制作流程复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料制备方法的流程图。

图2是基于所述配比数据对所述原材料进行调节组合得到混合溶液的流程图。

图3是搅拌所述混合溶液，并加入聚四氟乙烯内衬装入反应釜内，再放入干燥箱内，得到反应物的流程图。

图4是将所述反应物、离子水和无水乙醇倒入烧杯中，对所述反应物进行多次洗涤，并放入所述干燥箱内进行干燥，得到钡铁氧体反应产物的流程图。

图5是水热法制备的钡铁氧体的X射线衍射图谱(XRD)。

图6是钡铁氧体粉体的片状表面形貌扫描电镜图(SEM)

图7是厚度为1.5mm钡铁氧体的反射损耗随频率的变化图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

第一方面，请参阅图1至图6，本发明提供一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料制备方法，包括一下步骤：

S1设计配比数据；

S11采用Fe(NO

具体的，采用所述Fe(NO

S2基于所述配比数据对原材料进行调节组合得到混合溶液；

S21基于所述配比数据配比Fe(NO

具体的，按设计的所述配比数据进行配料称量。

S22将所述Fe(NO

具体的，将称量好的所述Fe(NO

S23基于所述配比数据称取所述KOH固体粉末，并溶解在装有蒸馏水的烧杯中，得到KOH溶解液；

具体的，根据所述配比数据称取所述KOH(n(OH

S24将所述KOH溶解液加至所述钡铁溶液中，调节混合溶液。

具体的，将所述KOH溶解液滴加至上述钡铁溶液中，调节所述混合溶液pH为13。

S3对所述混合溶液进行搅拌后干燥，得到反应物；

S31将所述混合溶液通过磁力搅拌；

具体的，将所述混合溶液通过磁力搅拌0.5h。

S32将搅拌后的所述混合溶液移至聚四氟乙烯内衬；

具体的，将搅拌后的所述混合溶液移至所述聚四氟乙烯内衬。

S33将所述聚四氟乙烯内衬装入反应釜；

具体的，将装有所述混合溶液的所述聚四氟乙烯内衬装入反应釜内。

S34将所述反应釜放入鼓风干燥箱中，对所述聚四氟乙烯内衬内的搅拌后的所述混合溶液进行干燥，得到反应物；

具体的，将所述反应釜放入鼓风干燥箱中干燥，得到所述反应物，其中水热反应温度为220℃，保温时间为6h。

S4对所述反应物进行洗涤后干燥，得到钡铁氧体反应产物；

S41将所述反应物倒入烧杯中；

具体的，将反应好的所述反应产物倒入烧杯中。

S42使用去离子水和无水乙醇将所述反应物进行洗涤成中性，得到洗涤产物；

具体的，经过去离子水以及无水乙醇等反复多次洗涤成中性，得到所述洗涤产物。

S43将所述洗涤产物置于鼓风干燥箱进行干燥，得到钡铁氧体反应物。

具体的，将所述洗涤产物在鼓风干燥箱80℃下进行干燥12h，得到所述钡铁氧体反应物。

S5对所述钡铁氧体反应产物进行研磨，得到钡铁氧体粉体。

具体的，将烘干后的所述钡铁氧体反应产物倒入研磨钵中，经过10min的手磨后，得到所述钡铁氧体粉体。

S6将所述钡铁氧体粉体和石蜡进行混合，得到待定型溶液；

具体的，将制备好的所述钡铁氧体粉体与所述石蜡(质量比/钡铁氧体：石蜡＝1:0.5)进行混合，得到所述待定型溶液。

S7将所述待定型溶液放入模具中进行压制，得到同心圆环状样品。

具体的，再将所述待定型溶液倒入特定的模具中压制成外径7.0mm，内径3.04mm，厚度为1.5mm的同心圆环状样品。

第二方面，本发明提供了一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料，包括Fe(NO

具体的，采用矢量网络分析仪测量钡铁氧体吸波材料的电磁参数，并通过同轴线理论计算得出其反射损耗。该材料厚度为1.5mm时，在频率2～18GHz内可得到最低反射损耗数值-17.59dB(13.1GHz)，且反射损耗低于-10dB的有效吸收带宽为3.2GHz(11.6GHz-14.8GHz)。

因此，本发明与现有钡铁氧体吸波材料专利相比，有益效果是：与现有水热法工艺相比，本发明采用KOH作为矿化剂，制备的钡铁氧体材料吸波性能得到显著提升，其RL≤-10dB，有效吸波带宽≥3.2GHz；同时实现了钡铁氧体在高频中的应用领域，获得大带宽和低反射损耗的钡铁氧体吸波材料。

以上所揭露的仅为本发明一种大带宽、低反射损耗的钡铁氧体吸波材料及其制备方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。