一种双相软磁铁氧体低频吸波器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及微波吸收体制备技术领域，具体涉及一种双相软磁铁氧体低频吸波器件及其制备方法。所述的吸波器件由软磁铁氧体和氧化物制成；所述的软磁铁氧体为Ba(CoTi)

【技术实现步骤摘要】
一种双相软磁铁氧体低频吸波器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微波吸收体制备
，更特别地，涉及一种双相软磁铁氧体低频吸波器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着微波技术的广泛普及，大量微波设备的工作频率落在百兆赫兹波段。因此研发在该频段具有优异吸波性能的微波吸收器件至关重要。众所周知，目前大多数研究主要集中在千兆赫波段的微波吸收材料和微波吸收性能上，而对百兆赫波段的研究相对较少。根本原因是这个频段的微波波长较长，使吸收更加困难。根据传输线理论和界面干涉相消模型，在阻抗匹配情况下，当吸收体厚度满足1/4波长条件时，吸收性能最佳。这就要求吸波器件在百兆赫波段具有较高的值和良好的阻抗匹配特性对于大多数吸波材料来说，通常因其磁导率(μ
r
)较低而导致吸波体过厚，或由于介电常数远大于磁导率，引起阻抗失配而导致吸波性能变差。因此，传统的软磁吸波材料无法实现对百兆赫兹波段电磁波的高效吸收。
[0003]本专利技术提出的双相软磁铁氧体低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3。该器件内部磁粉高度致密化，即单位体积内存在的磁性材料粉末非常多，因而具有超高的磁导率。同时，铁氧体材料本身具有相对较低的介电常数。综上所述，该微波吸收器件可同时具有高磁导率和良好的阻抗匹配特性。实现对百兆赫兹波段电磁波高效吸收的同时大大降低了吸波器件的厚度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种双相软磁铁氧体低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3由软磁铁氧体和氧化物制成；所述的软磁铁氧体为Ba(CoTi)
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，X为0.9～1.8，制备成一定粒径的软磁铁氧体粉末，粒径分布为0.1μm～2μm；
[0005]氧化物制备成氧化物粉末，氧化物粉末的质量分数为0.5％～10％；
[0006]将所述的软磁铁氧体粉末和氧化物粉末混合均匀，制成块状，烧结，使其高度致密化，并形成能够调节电磁参数的介电相。
[0007]优选的，所述的氧化物是Bi2O3。
[0008]优选的，软磁铁氧体粉末粒径分布为0.5μm～0.8μm；
[0009]优选的，所述的软磁铁氧体粉末所采用的制备方法包括但不限于固相反应法，共沉淀法，盐熔体法，离子置换法，溶胶凝胶法，柠檬酸盐法，热液合成，玻璃结晶，燃烧合成法，自蔓延高温合成，喷雾干燥；
[0010]优选的，对上述方法制备的软磁铁氧体粉末通过以下方法筛选，所述筛选方法包括但不限于：行星球磨法，高能球磨法，沙磨法，气流球磨法，液相沉积法，筛分法；
[0011]优选的，将所述的软磁铁氧体粉末和氧化物粉末混合均匀，制成块状的方法包括
但不限于单向加压法，双相加压法，预压法制粒，均匀加压法，热等静压，冷等静压，湿压成型。
[0012]优选的，所述的块状吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3的厚度为2mm～4mm；所述的烧结温度为825℃～1000℃，烧结时间为3h～6h，空气或氧气浓度为22％～100％的环境中进行。目前市面上可购买到的任何浓度的纯氧都可以，包括40％、60％、90％以及99.99％等。
[0013]优选的，所述的介电相为BiFeO3。
[0014]优选的，所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3必须工作在具有导电背衬的工作环境。
[0015]优选的，所述的导电背衬包括但不限于铁板、铝板、铜板、导电炭材料的一种或几种。
[0016]优选的，所述的低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3适用于100MHz～1GHz频段。
[0017]优选的，所述的吸波器件的密度为4.752g/cm3～5.275g/cm3。
[0018]本专利技术的另一目的是提供一种双相软磁铁氧体低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
[0019](1)用软磁铁氧体粉末所采用的制备方法制备得到软磁铁氧体粉末Ba(CoTi)
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，X为0.9～1.8；
[0020](2)采用所述的筛选方法对步骤(1)得到的软磁铁氧体Ba(CoTi)
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粉末进行筛选，得到粒径在0.1μm～2μm的软磁铁氧体Ba(CoTi)
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粉末；
[0021](3)向步骤(2)制得的粒径在0.1μm～2μm的软磁铁氧体Ba(CoTi)
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粉末中加入Bi2O3，混合均匀，其中Bi2O3的质量分数为0.5％～10％；
[0022](4)采用所述的块状制备方法将步骤(3)得到的混合物粉末压制成具有一定厚度的坯体，将坯体在高温下烧结致密，得到具有一定厚度的吸波材料；烧结过程中的环境可以是空气或氧气浓度为22％～100％的环境；烧结温度在825℃～1000℃，烧结时间为3～6小时；吸波材料的厚度在2mm～4mm；
[0023](5)在步骤(4)制备得到的吸波材料上加上导电背衬，制成双相软磁铁氧体低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025](1)本专利技术提供了一种吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，所述的低频吸波器件Ba(CoTi)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双相软磁铁氧体低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，其特征在于，所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3由软磁铁氧体和氧化物制成；所述的软磁铁氧体为Ba(CoTi)
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，X为0.9～1.8，制备成一定粒径的软磁铁氧体粉末，粒径分布为0.1μm～2μm；氧化物制备成氧化物粉末，氧化物粉末的质量分数为0.5％～10％；将所述的软磁铁氧体粉末和氧化物粉末混合均匀，制成块状，烧结，使其高度致密化，并形成能够调节电磁参数的介电相。2.如权利要求1所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，其特征在于，所述的氧化物是Bi2O3。3.如权利要求1所述的低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，其特征在于，所述的低频吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3适用于100MHz～1GHz频段。4.如权利要求1所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，其特征在于，软磁铁氧体粉末粒径分布为0.5μm～0.8μm；所述的软磁铁氧体粉末所采用的制备方法包括但不限于固相反应法，共沉淀法，盐熔体法，离子置换法，溶胶凝胶法，柠檬酸盐法，热液合成，玻璃结晶，燃烧合成法，自蔓延高温合成，喷雾干燥；对上述方法制备的软磁铁氧体粉末通过以下方法筛选，所述筛选方法包括但不限于：行星球磨法，高能球磨法，沙磨法，气流球磨法，液相沉积法，筛分法；将所述的软磁铁氧体粉末和氧化物粉末混合均匀，制成块状的方法包括但不限于单向加压法，双相加压法，预压法制粒，均匀加压法，热等静压，冷等静压，湿压成型。5.如权利要求1所述的吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3，其特征在于，所述的块状吸波器件Ba(CoTi)
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BiFeO3的厚度为2mm～4mm；所述的烧结温度为825℃～1000℃，烧结时间为3h～6h，在空气或氧气浓度为22％～100％的环境中进行。6.如权利要求1所述的吸波器件Ba(CoTi)
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【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，徐志彪，刘畅，王国武，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：