一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料及制备方法技术

技术编号:15002203 阅读:53 留言:0更新日期:2017-04-04 11:09
一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料及制备方法,将氧化石墨烯和乙二醇加入到容器中,超声分散均匀后加入BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体,再分散均匀后得到混合溶液;将上述混合溶液置于水热反应釜中,在150~200℃反应22~26小时,洗涤、干燥后得到RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体。本发明专利技术通过将石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12复合,可以提高BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体的偶极子和界面极化,从而提高了其介电损耗,阻抗匹配特性提高,以获得兼具磁损耗和电损耗性能优异的吸波材料,并且最大反射损耗可达到-20~-41dB。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学领域,涉及一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料及制备方法
技术介绍
随着电子技术的飞速发展,人们日常生活中受到的电磁辐射不断增多;同时为适应现代战争的需要,隐身材料在武器中将被广泛应用,因此,吸波材料的研究具有重要的实用价值。吸波材料是一种能量转换材料,能够有效地吸收电磁波,并通过能量转换将电磁能耗散掉或使电磁波因干涉而消失。工程应用上除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求材料具有重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。现在,吸波材料的应用已远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围,更广泛地应用在人体安全、防护、微波暗室消除设备、通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容,以及波导或同轴吸收元件等许多方面,这就需要吸波材料要不但得到改善。石墨烯(RGO)具有极低的密度,大的比表面积,高的导电性及高的介电常数。在电磁场的作用下,石墨烯片层表面大量暴露的化学键,其外层电子发生极化弛豫进而衰减电磁波,这为石墨烯在电磁吸波隐身领域的应用提供了新途径。铁氧体吸波材料是研究较多而且比较成熟的吸波材料,由于在高频下有较高的磁导率,而且电阻率也较大,电磁波易于进入并快速衰减,被广泛地应用在雷达吸波材料领域中。同时,铁氧体由于具有吸收强、吸收频带宽、成本低廉、制备工艺简单等优点外,还因为其较好的频率特性,适合制作匹配层,而具有良好的应用前景。Y3Fe5O12是一种亚铁磁性物质材料,具有优良的旋磁特性,饱和磁化强度较低,介电损耗低,密度高。BaFe12O19由于原材料来源丰富、分散性好、成本低廉和优良的电磁特性(磁损耗和电损耗)而使其成为很有发展前途的吸收剂。但是仍然存在吸收频段窄,吸波效率低等缺点,因此对含有钡铁氧体的复合吸波材料的研究有着积极的意义。铁氧体吸波材料在高频段由于磁化率的减少,吸波性能降低,吸波频段变窄,一般采用复合材料和热处理工艺来弥补其不足。而氧化石墨烯具有特殊的二维片状结构和高的电导率和热导率,而且比表面积较大,质量轻,这些性能有利于电磁波的吸收和衰减,而且它是依据电损耗吸收电磁波,但石墨烯优异的导电性以及铁氧体良好的磁性能使其阻抗匹配特性差,单独使用时吸波性能较差,通过将不同类型的吸波材料复合,改善阻抗匹配特性是一种有效的提高其吸波性能的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优良性能的吸波材料及制备方法,该复合材料的反射损耗可达到-20~-41dB,并且制备工艺简单。为实现上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料,该吸波材料的反应合成表达式为RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12。一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料的制备方法,包括以下步骤:1)将氧化石墨烯和乙二醇加入到容器中,超声分散均匀后加入BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体,再分散均匀后得到混合溶液;其中,氧化石墨烯、乙二醇、BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体的比为1g:1L:(3~7)g;2)将上述混合溶液置于水热反应釜中,在150~200℃反应22~26小时,洗涤、干燥后得到RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体。步骤1)中BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体通过以下方法制得:按BaFe12O19和Y3Fe5O12质量比为3:1~5:1;将分析纯的Ba(NO3)、Y(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O以及C6H8O7·H2O溶于去离子水中,C6H8O7·H2O的用量为金属离子总的物质的量的3倍,然后滴加氨水调节pH值到6.8~7.3,在75~85℃下搅拌均匀后烘干得到干凝胶;再将干凝胶研磨,并在950~1100℃下保温3~5个小时,得到BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体。步骤1)中超声分散的时间为4~6小时。步骤2)中洗涤是采用蒸馏水、乙醇反复洗涤直到滤液呈无色。步骤2)中干燥的温度为50~80℃,干燥的时间为12~18小时。步骤2)中干燥是在真空干燥箱中进行的。与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果:本专利技术通过将石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12复合,可以提高BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体的偶极子和界面极化,从而提高了其介电损耗,阻抗匹配特性提高,以获得兼具磁损耗和电损耗性能优异的吸波材料。该吸波材料的最大反射损耗可达到-20~-41dB,并且制备工艺简单。附图说明图1为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:3时复合粉体的XRD图。图2为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:5时复合粉体的XRD图。图3为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:6时复合粉体的XRD图。图4为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:7时复合粉体的XRD图。图5为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:3时复合粉体的磁滞回线。图6为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:5时复合粉体的磁滞回线。图7为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:6时复合粉体的磁滞回线。图8为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:7时复合粉体的磁滞回线。图9为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:3时复合粉体的反射损耗图。图10为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:5时复合粉体的反射损耗图。图11为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:6时复合粉体的反射损耗图。图12为当石墨烯与BaFe12O19/Y3Fe5O12的质量比为1:7时复合粉体的反射损耗图。具体实施方式下面结合附图通过具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料的制备方法,包括以下步骤:1)按BaFe12O19和Y3Fe5O12质量比为3:1;将分析纯的Ba(NO3)、Y(NO3)2·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O以及C6H8O7·H2O溶于去离子水中,C6H8O7·H2O的用量为金属离子总的物质的量的3倍,然后滴加氨水调节pH值到6.8,在75℃下搅拌均匀后烘干得到干凝胶;再将干凝胶研磨,并在1100℃下保温3个小时,得到BaFe1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料,其特征在于,该吸波材料的反应合成表达式为RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12。

【技术特征摘要】
1.一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料,其特征在于,该吸波材料的反应合成表达式
为RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12。
2.一种RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将氧化石墨烯和乙二醇加入到容器中,超声分散均匀后加入BaFe12O19/Y3Fe5O12复合
粉体,再分散均匀后得到混合溶液;其中,氧化石墨烯、乙二醇、BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉
体的比为1g:1L:(3~7)g;
2)将上述混合溶液置于水热反应釜中,在150~200℃反应22~26小时,洗涤、干燥后得
到RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体。
3.根据权利要求2所述的RGO/BaFe12O19/Y3Fe5O12吸波材料的制备方法,其特征在于,
步骤1)中BaFe12O19/Y3Fe5O12复合粉体通过以下方法制得:按BaFe12O19和Y3Fe5O12质量比
为3:1~5:1;将分析纯的Ba(NO3)、Y(NO3)2·6H2O、Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨海波叶婷林营朱建锋王芬
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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