一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，包括如下步骤：称取锰盐、锌盐、铈盐、铁盐，加入去离子水中配制成混合溶液，搅拌条件下向所述混合溶液中加入NaOH水溶液，加热反应，过滤，洗涤，干燥，煅烧，即得化学式为Mn

A kind of CE doped Mn Zn ferrite absorbing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料及其制备方法
本专利技术涉及铁氧体材料
，尤其涉及一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料及其制备方法。
技术介绍
铁氧体一直是VLF-UHF频段的主流吸波材料，广泛应用于大型设备、通讯产品、微波暗室等环境和器件在该频段的电磁屏蔽和抗电磁干扰。镍锌铁氧体在铁氧体吸波材料中性能一直占据主体地位，但因其原料成本过高而成为难以普及的瓶颈，而且也因其单一的损耗机制，难以覆盖目前无线充电、物联网、智能产品等在kHz–GHz频段的应用和拓展。锰锌铁氧体常用于低损耗和高导等软磁磁芯，在微波频段的磁导率与镍锌铁氧体相当，但其微波介电特性较差。因此，基于提升锰锌铁氧体介电性能，改善电磁阻抗匹配，从而增强吸波性能的方案无疑具有更大的开发潜力和应用价值，且考虑到锰锌铁氧体原料成本较低，更适合大规模应用量产。
技术实现思路
本专利技术提出了一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料及其制备方法，本专利技术制备得到的锰锌铁氧体吸波材料，通过合理的元素掺杂增强了锰锌铁氧体的介电损耗性能，同时将铈掺杂锰锌铁氧体与碳复合，大幅增强了吸波材料的电磁阻抗性能，极大提升了吸波性能和有效频宽。本专利技术提出的一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，包括如下步骤：S1、根据Mn0.5Zn0.5CexFe2-xO4的化学计量配比称取锰盐、锌盐、铈盐、铁盐，加入去离子水中配制成混合溶液，搅拌条件下向所述混合溶液中加入NaOH水溶液，加热反应，过滤，洗涤，干燥，煅烧，即得化学式为Mn0.5Zn0.5CexFe2-xO4的铈掺杂锰锌铁氧体；S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与碳源混合，煅烧，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。优选地，S1中，x＝0.02-0.1。优选地，S1中，所述锰盐为硫酸锰、氯化锰或者硝酸锰；所述锌盐为硫酸锌、氯化锌或者硝酸锌；所述铈盐为硫酸铈、氯化铈或者硝酸铈。优选地，S1中，NaOH溶液的浓度为8-10mol/L；优选地，向所述混合溶液中加入NaOH水溶液，调节溶液至pH＝8-9。优选地，S1中，加热反应的温度为80-90℃，反应时间为0.5-1h。优选地，S1中，煅烧温度为1000-1200℃，煅烧时间为2-3h。优选地，S2中，将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与碳源通过球磨2-6h形成混合。优选地，S2中，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、乳糖、淀粉、维生素、聚乙二醇、聚丙烯酸或抗坏血酸；优选地，碳源的加入量是铈掺杂锰锌铁氧体质量的5-10％。优选地，S2中，煅烧温度为500-800℃，煅烧时间为4-6h。本专利技术还提出一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其是通过上述方法制备得到。本专利技术通过选择铈元素掺杂锰锌铁氧体，增强了锰锌铁氧体的介电损耗性能；再利用碳化工艺，使其与铈元素掺杂锰锌铁氧体形成有效的复合，复合材料具有界面效应、量子效应，从而改善吸波体的介电性能和电磁阻抗，极大的提升了材料的吸波性能。具体实施方式实施例1一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其制备方法包括如下步骤：S1、称取0.05molMnSO4·H2O、0.05molZnSO4·7H2O、0.001molCe(NO3)3·6H2O、0.099molFeCl3，加入去离子水中配制成混合溶液，在电磁搅拌机的剧烈搅拌条件下向所述混合溶液中加入9mol/L的NaOH水溶液，调节溶液至pH＝9，在85℃下搅拌反应0.6h，过滤，蒸馏水洗涤至中性，干燥，滤出物冷冻干燥后，在1100℃下煅烧2h，即得化学式为Mn0.5Zn0.5Ce0.02Fe1.98O4的铈掺杂锰锌铁氧体；S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与葡萄糖混合，加入到胶体磨中球磨4h，葡萄糖的加入量是铈掺杂锰锌铁氧体质量的8％，在700℃下煅烧5h，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。实施例2一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其制备方法包括如下步骤：S1、称取0.05molMnSO4·H2O、0.05molZnSO4·7H2O、0.005molCe(NO3)3·6H2O、0.095molFeCl3，加入去离子水中配制成混合溶液，在电磁搅拌机的剧烈搅拌条件下向所述混合溶液中加入8mol/L的NaOH水溶液，调节溶液至pH＝8，在90℃下搅拌反应0.5h，过滤，蒸馏水洗涤至中性，干燥，滤出物冷冻干燥后，在1200℃下煅烧2h，即得化学式为Mn0.5Zn0.5Ce0.1Fe1.9O4的铈掺杂锰锌铁氧体；S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与蔗糖混合，加入到胶体磨中球磨2h，蔗糖的加入量是铈掺杂锰锌铁氧体质量的10％，在500℃下煅烧6h，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。实施例3一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其制备方法包括如下步骤：S1、称取0.05molMnSO4·H2O、0.05molZnSO4·7H2O、0.003molCe(NO3)3·6H2O、0.097molFeCl3，加入去离子水中配制成混合溶液，在电磁搅拌机的剧烈搅拌条件下向所述混合溶液中加入10mol/L的NaOH水溶液，调节溶液至pH＝9，在80℃下搅拌反应1h，过滤，蒸馏水洗涤至中性，干燥，滤出物冷冻干燥后，在1000℃下煅烧3h，即得化学式为Mn0.5Zn0.5Ce0.06Fe1.94O4的铈掺杂锰锌铁氧体；S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与淀粉混合，加入到胶体磨中球磨6h，淀粉的加入量是铈掺杂锰锌铁氧体质量的5％，在800℃下煅烧4h，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。实施例4一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其制备方法包括如下步骤：S1、称取0.05molMnSO4·H2O、0.05molZnSO4·7H2O、0.001molCe(NO3)3·6H2O、0.099molFeCl3，加入去离子水中配制成混合溶液，在电磁搅拌机的剧烈搅拌条件下向所述混合溶液中加入9mol/L的NaOH水溶液，调节溶液至pH＝8，在90℃下搅拌反应0.5h，过滤，蒸馏水洗涤至中性，干燥，滤出物冷冻干燥后，在1200℃下煅烧2h，即得化学式为Mn0.5Zn0.5Ce0.02Fe1.98O4的铈掺杂锰锌铁氧体；S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与聚乙二醇混合，加入到胶体磨中球磨5h，聚乙二醇的加入量是铈掺杂锰锌铁氧体质量的6％，在600℃下煅烧6h，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。对比例1一种铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料，其制备方法包括：称取0.05molMnSO4·H2O、0.05molZnSO4·7H2O、0.005molCe(NO3)3·6H2O、0.095molFeCl3，加入去离子水中配制成混合溶液，在电磁搅拌机的剧烈搅拌条件下向所述混合溶液中加入8mol/L的NaOH水溶液，调节溶液至pH＝8，在90℃下搅拌反应0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、根据Mn

【技术特征摘要】
1.一种碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据Mn0.5Zn0.5CexFe2-xO4的化学计量配比称取锰盐、锌盐、铈盐、铁盐，加入去离子水中配制成混合溶液，搅拌条件下向所述混合溶液中加入NaOH水溶液，加热反应，过滤，洗涤，干燥，煅烧，即得化学式为Mn0.5Zn0.5CexFe2-xO4的铈掺杂锰锌铁氧体；
S2、将步骤S1得到的铈掺杂锰锌铁氧体与碳源混合，煅烧，即得到所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料。


2.根据权利要求1所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，其特征在于，S1中，x＝0.02-0.1。


3.根据权利要求1或2所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，其特征在于，S1中，所述锰盐为硫酸锰、氯化锰或者硝酸锰；所述锌盐为硫酸锌、氯化锌或者硝酸锌；所述铈盐为硫酸铈、氯化铈或者硝酸铈。


4.根据权利要求1-3任一项所述碳复合铈掺杂锰锌铁氧体吸波材料的制备方法，其特征在于，S1中，NaOH溶液的浓度为8-10mol/L；优选地，向所述混合溶液中加入NaOH水溶液，调节溶液至pH＝8-9。
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【专利技术属性】
技术研发人员：瞿德林，沈建元，王久如，王晓祥，李丛俊，
申请(专利权)人：天长市中德电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34