一种多孔莫来石-磷酸镧复相透波材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多孔莫来石

【技术实现步骤摘要】
一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷基复合材料
，具体而言，涉及一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]超声速飞行器的发展对高性能天线罩的需求日益迫切。天线等通信电子设备，需要在天线罩的保护下服役，天线罩需要承受震动载荷和气流冲刷，要求其具有优异的透波性能以及较佳的力学性能。然而，目前使用的多孔氮化硅陶瓷、熔融石英陶瓷、莫来石陶瓷以及磷酸盐陶瓷等材料，后期加工比较困难，并且具有较高的制备成本，因此，专利技术一种低成本可加工的透波材料是很有必要的。莫来石陶瓷多以含氧化铝和氧化硅的矿物为主要原料来制备，成本极低，但莫来石陶瓷作为脆性材料，加工同样极其困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是传统莫来石陶瓷作为透波材料加工困难。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1，将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液；
[0006]步骤S2，向所述磷酸镧预混液中加入分散剂，待所述磷酸镧预混液中的磷酸镧溶解后，加入高岭土和氧化铝粉，形成混合液；
[0007]步骤S3，将所述混合液于第二预设温度下处理，并经过提纯、干燥后得到磷酸镧
‑
莫来石复合粉；
[0008]步骤S4，将所述磷酸镧
‑
莫来石复合粉和烧结助剂于混合介质中混合预设时间后，得到陶瓷粉体；
[0009]步骤S5，将所述陶瓷粉体压制成型并经烧结、冷却后，得到多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料。
[0010]可选地，步骤S1中，所述将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液，包括：将硝酸镧溶液和磷酸溶液于0
‑
8℃的温度下等体积混合后形成所述磷酸镧预混液。
[0011]可选地，步骤S2中，所述分散剂为柠檬酸，且所述柠檬酸与所述磷酸镧的摩尔比为(2
‑
4):1。
[0012]可选地，步骤S2中，所述高岭土和所述氧化铝粉按照Al2O3:SiO2＝2:1
‑
3:2的质量比称量。
[0013]可选地，步骤S3中，所述将所述混合液于第二预设温度下处理，包括：将所述混合液置于70
‑
100℃的磁力搅拌水浴锅内保温10
‑
60min。
[0014]可选地，步骤S3中，所述磷酸镧
‑
莫来石复合粉中所述磷酸镧与所述莫来石的体积比为(10
‑
30％):(70
‑
90％)。
[0015]可选地，步骤S4中，所述混合介质为二氧化硅球石和乙醇。
[0016]可选地，步骤S4中，所述烧结助剂为氧化钼和氟化铝，且所述氧化钼的质量为所述高岭土和所述氧化铝粉质量之和的2
‑
5％，所述氟化铝的质量为所述高岭土和所述氧化铝粉质量之和的2
‑
5％。
[0017]可选地，步骤S5中，所述烧结的方式包括：以2
‑
10℃/min的升温速率升温至1400
‑
1500℃后，保温2
‑
4小时。
[0018]本专利技术所述的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法相较于现有技术的优势在于，本专利技术通过将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液，且在磷酸镧预混液中不会析出磷酸镧沉淀，因此在加入高岭土和氧化铝粉后会包覆在高岭土和氧化铝粉的表面，形成弱界面。由此，当孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料在被硬质合金钻头加工时，裂纹会优先在弱结合区沿着相界面产生和扩展，造成基体晶体的脱落，易于加工。另外，莫来石陶瓷材料采用廉价的高岭土和氧化铝作为主要原料具有较低的生产成本。因此，通过本方法制备的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料具有抗弯强度高、介电性能优异、可加工性能好、生产成本低等优点。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料，根据所述的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法制备。
[0020]本专利技术所述的多孔莫来石
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磷酸镧复相透波材料与所述多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例中多孔莫来石
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磷酸镧复相透波材料的XRD衍射图；
[0023]图3为本专利技术实施例中多孔莫来石
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磷酸镧复相透波材料的SEM图；
[0024]图4为本专利技术实施例中多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料加工后的照片。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。
[0026]术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例提供一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，包括如下步骤：
[0028]步骤S1，将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液；
[0029]步骤S2，向所述磷酸镧预混液中加入分散剂，待所述磷酸镧预混液中的磷酸镧溶解后，加入高岭土和氧化铝粉，形成混合液；
[0030]步骤S3，将所述混合液于第二预设温度下处理，并经过提纯、干燥后得到磷酸镧
‑
莫来石复合粉；
[0031]步骤S4，将所述磷酸镧
‑
莫来石复合粉和烧结助剂于混合介质中混合预设时间后，
得到陶瓷粉体；
[0032]步骤S5，将所述陶瓷粉体压制成型并经烧结、冷却后，得到多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料。
[0033]一些实施例中，步骤S1中，所述将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液，包括：将硝酸镧溶液和磷酸溶液于0
‑
8℃的温度下等体积混合后形成所述磷酸镧预混液。
[0034]本实施例中，硝酸镧溶液和磷酸溶液的浓度均为0.5
‑
2mol/L。
[0035]需要说明的是，本实施例中通过将硝酸镧溶液和磷酸溶液于0
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液；步骤S2，向所述磷酸镧预混液中加入分散剂，待所述磷酸镧预混液中的磷酸镧溶解后，加入高岭土和氧化铝粉，形成混合液；步骤S3，将所述混合液于第二预设温度下处理，并经过提纯、干燥后得到磷酸镧
‑
莫来石复合粉；步骤S4，将所述磷酸镧
‑
莫来石复合粉和烧结助剂于混合介质中混合预设时间后，得到陶瓷粉体；步骤S5，将所述陶瓷粉体压制成型并经烧结、冷却后，得到多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料。2.根据权利要求1所述的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述将硝酸镧溶液和磷酸溶液于第一预设温度下混合后形成磷酸镧预混液，包括：将硝酸镧溶液和磷酸溶液于0
‑
8℃的温度下等体积混合后形成所述磷酸镧预混液。3.根据权利要求1所述的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述分散剂为柠檬酸，且所述柠檬酸与所述磷酸镧的摩尔比为(2
‑
4):1。4.根据权利要求1所述的多孔莫来石
‑
磷酸镧复相透波材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述高岭土和所述氧化铝粉按照Al2O3:SiO2＝2:1
‑
3:2的质量比称量。5.根据权利要求1所述的多孔莫来石
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磷酸镧复相透波材料的制备方法，其特征在于，步骤S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶枫，张标，任宇涵，叶健，高晔，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：