一种Bi制造技术

本发明专利技术公开了一种Bi

A bi

【技术实现步骤摘要】
一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法
本专利技术涉及一种稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，具体涉及一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法。
技术介绍
在现代生活中，越来越多的电子产品进入人们的日常生活和工作中，这些电子产品给我们带来方便的同时，也不可避免的会引起电磁辐射和电磁干扰，这不仅会对周边的仪器、电子设备造成干扰，同时电磁波无序超强辐射会严重影响人类的生产与生活，对人类的健康产生极大的危害。据研究表明，电磁辐射已经成为水、大气、噪声污染之后的第四大污染，其危害极大且不易防护。例如：在电力系统中，电子设备工作会产生大量的电磁波，而且在操作过程中产生的过压和电磁感应现象都会引起电磁干扰，这些电磁干扰会影响和干扰其他电子仪器设备的正常运行，情况严重是甚至会使系统的自动控制失灵、信息传输错误等，可能会直接或间接的导致人员伤亡或严重的经济损失。当前，为了有效的控制电磁辐射的污染，人们研究通过多种技术来解决电磁辐射所引起的各种问题，其中，在表面涂覆抵挡并削弱电磁辐射的材料—吸波材料，被认为是最有希望的解决办法之一。微波吸收材料，是指通过材料本身各种不同的损耗机理把投射到其表面的电磁波转变成热能等其他形式的能量耗散掉，已达到吸波的目的。BiFeO3作为一种多铁材料，因其具有菱方钙钛矿结构和空间调制的自旋反铁磁结构，在室温下同时呈现铁电和磁有序，并且由于磁电效应而引起了广泛的研究。BiFeO3由于磁电性性能与铁磁性能共存，近年来已经有关于其在微波电磁特性的研究，但其较弱的铁磁性以及铁电性限制了其电磁响应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，该方法制备的磁性吸波材料在2～18GHz微波频段具有较宽的微波吸收频段与微波吸收效率。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，该方法包含：(1)按Bi1-xNdxFeO3的化学计量比以原料硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)和硝酸钕(Nd(NO3)3·6H2O)分别作为Bi、Fe和Nd的离子源，溶入稀硝酸中，避免硝酸铋直接溶于水中会产生Bi(OH)3白色沉淀，得到金属离子的稀硝酸溶液；(2)在稀硝酸溶液中加入酒石酸，酒石酸作为络合剂起到分散作用，并在凝胶过程中发生酯化反应形成凝胶，该酒石酸与金属离子之和摩尔比为(1～3):1，调节pH为5～7，以避免溶液过酸或过碱产生杂相导致制备的样品不纯；(3)将步骤(2)的溶液于60～80℃中搅拌直至溶液均匀，呈透明凝湿胶状；(4)将步骤(3)得到的湿凝胶于100～120℃干燥，得到干凝胶；(5)将所述干凝胶于300～400℃预烧去除有机物，得到前驱体粉末；(6)将所述前驱体粉末用聚乙烯醇胶水造粒，研磨，粉末压制成形；(7)将压制成形的样品于400℃退火炉中保温2～4h排胶，除去聚乙烯醇，然后在600～800℃温度下退火1～2h，避免温度太低不能合成Bi1-xNdxFeO3样品，及温度太高样品容易分解产生杂相的情况出现，制得Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料。所述Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料，x＝0～0.15。优选地，在步骤(1)中，所述原料与稀硝酸的体积比为1:(5～10)。优选地，在步骤(2)中，通过氨水调节pH为5～7。优选地，在步骤(3)中，将步骤(2)的溶液于60～80℃中搅拌2～5h。优选地，在步骤(4)中，所述干燥时间为15～20h。优选地，在步骤(5)中，所述预烧时间为2～5h。优选地，在步骤(6)中，所述聚乙烯醇胶水的质量分数为5～8％。优选地，在步骤(6)中，所述压制的压力为10～20Mpa。优选地，在步骤(6)中，所述粉末压制成形为厚度1.0～2.0mm，直径10.0～12.0mm的圆片块体。本专利技术的Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，具有以下优点：为改善其铁磁性以及铁电性能，通过稀土Nd3+替代其中的Bi3+离子，一方面可以调制其晶体结构和增强其铁磁性能；另一方面稀土Nd3+替代其中的Bi3+离子可以有效的抑制Bi的挥发减少氧空位或电荷缺陷增强电阻率，从而改善其铁电性能，本专利技术的方法制备的磁性吸波材料在2～18GHz微波频段具有较宽的微波吸收频段与微波吸收效率。本专利技术的方法采用溶胶-凝胶制备材料，产品均匀度以及纯度高，反应过程参量容易调控，过程简单，所需能量少。附图说明图1为本专利技术的制备方法的工艺流程图。图2为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料XRD图谱。图3为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料的M-H曲线；图4为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料反射率；图5为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料介电常数；图6为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料负介电常数。图7为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料磁导率。图8为Bi1-xNdxFeO3(x＝0,0.05,0.1,0.15)铁氧体磁性吸波材料负磁导率。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，参见图1，包含：(1)将分析纯级的五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)、九水合硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)作为Bi、Fe的离子源，按BiFeO3的化学计量比称取样品，并利用超声波分散，将称取的样品溶入体积比为1:7的稀硝酸中得到溶液；(2)在溶液中加入与上述金属离子之和摩尔比为1:1的酒石酸，通过滴入氨水调节pH为5.0；(3)将所制备出的溶液放在80℃水浴锅中，并加以用磁力搅拌器搅拌2h直至溶液均匀，呈透明凝湿胶状；(4)将湿凝胶放置在100℃干燥箱中干燥20h，得到干凝胶；(5)将得到的干凝胶装入坩埚中，放在马弗炉中在300℃预烧4h，去除有机物得到前驱体粉末；(6)将制得的前驱体粉末用质量分数为5％的聚乙烯醇胶水(PVA)造粒，然后放在玛瑙研钵中充分研磨均匀并装入模具中，在20.0Mpa的压力下，将粉末压制成厚度为1.0～2.0mm，直径为10.0～12.0mm的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Bi

【技术特征摘要】
1.一种Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，其特征在于，该方法包含：
(1)按Bi1-xNdxFeO3的化学计量比以原料硝酸铋、硝酸铁和硝酸钕分别作为Bi、Fe和Nd的离子源，溶入稀硝酸中；
(2)在稀硝酸溶液中加入酒石酸，该酒石酸与金属离子之和摩尔比为(1～3):1，调节pH为5～7；
(3)将步骤(2)的溶液于60～80℃中搅拌直至溶液均匀，呈透明凝湿胶状；
(4)将步骤(3)得到的湿凝胶于100～120℃干燥，得到干凝胶；
(5)将所述干凝胶于300～400℃预烧去除有机物，得到前驱体粉末；
(6)将所述前驱体粉末用聚乙烯醇胶水造粒，研磨，粉末压制成形；
(7)将压制成形的样品于400℃退火炉中保温2～4h排胶，然后在600～800℃温度下退火1～2h，制得Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料；
所述Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料，x＝0～0.15。


2.根据权利要求1所述的Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸波材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述原料与稀硝酸的体积比为1:(5～10)。


3.根据权利要求1所述的Bi1-xNdxFeO3稀土铁氧体磁性吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚青荣，饶光辉，田创，邓健秋，王江，周怀营，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45