一种低频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低频铁氧体吸波材料及其制备方法，属于磁性材料技术领域，按原料重量百分比计，主体配方为Fe2O3：56~59％、MnCO3：23~25%、ZnO：18~20%、Co2O3：0.5~0.9%；二次添加物为：SiO2：0.1~0.5wt%、CaCO3：0~0.05wt%；本发明专利技术的铁氧体吸波材料在低频下具有较好的吸波性能，当厚度为5.5mm时，低频端覆盖的频率相对于现有技术更低，在0.06~1GHz，都具有

【技术实现步骤摘要】
一种低频铁氧体吸波材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种低频铁氧体吸波材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]吸波材料在国家安全和国民生活中占有重要的地位，其主要利用材料自身结构及物理属性，吸收、衰减电磁波，减少电磁波的反射，从而实现隐身、屏蔽、抗干扰等效果，主要的应用场景包括飞行器、舰艇、装甲车、电子设备等。
[0003]随着军事科技的进步，雷达波（当前雷达系统主要的工作频段在1~18GHz，）吸波材料的研发与应用已逐渐成熟。为了在战场上抢占先机，世界主要大国在宽频/多频段雷达技术进行了广泛研究，如超宽带雷达、超视距雷达和P波段雷达等，以P波段雷达为例，其探测距离达到了数千公里。如美国研发的铺路爪远程预警雷达工作频率450
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420 MHz，探测距离一般为4800km，相比高频雷达波，低频段雷达波具有探测距离更远、覆盖面积更大、防御预警时间更短等优点，而目前的隐身技术并不具备对P波段雷达隐身的能力。同时，低频端在国民生活中的应用场景也越来越多。
[0004]因此，低频吸波材料的研究越来越受到人们的关注。但对于低频电磁波，频率越低，波长越长，因此吸波材料的厚度也会相应增加，这对实际的应用提出了挑战。
[0005]虽然，现有技术有较多的相关报道，比如中国专利公开号CN 108484155 A公开了一种磁性吸波砖及其制备方法，这种吸波砖当厚度为5.5mm时，在频率0.5~6GHz有较好的吸波性能，但其低频端覆盖频率最低仅能达到500MHz。中国专利公开号CN 108017384 A也类似，当材料厚度为5.5mm时，在频率0.5~2GHz吸波性能可达
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23dB，其低频端覆盖频率最低仅能达到500MHz。；另外，NiZn铁氧体材料虽然在20～500MHz内具有较好的吸收性能，但其吸波带宽较窄，且原材料成本较高。中国专利公开号CN 114400457 A公开了一种双相软磁铁氧体低频吸波器件及其制备方法，该材料当厚度为3.5mm时，在频率约400MHz~1000MHz，吸波性能可达
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10dB，最强吸收强度为30dB。上述报道虽然取得了不错的吸波性能，但其
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10dB吸波性能无法覆盖整个P波段。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一，就在于提供一种低频铁氧体吸波材料，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种低频铁氧体吸波材料，按原料重量百分比计，主体配方为：Fe2O3：56~59％ ；MnCO3：23~25%；ZnO ：18~20%；Co2O3：0.5~0.9%；
二次添加物为：SiO2：0.1~0.5wt%；CaCO3：0~0.05wt%。
[0007]本专利技术通过对原料配方的改进，使得所得的铁氧体吸波材料当厚度为5.5mm时，在0.06~1GHz，都具有
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10dB的吸收强度，覆盖整个P波段，接近覆盖整个兆赫兹频段，同时其主体为MnZn相，具有良好的化学稳定性（耐腐蚀盐碱），且成本低廉，可大规模批量化生产，可广泛用于低频下的电磁波吸收。
[0008]其中，本专利技术Co掺杂可以有效调控材料的截止频率和电磁参数；二次料SiO2、CaCO3可以增大晶粒间的磁滞损耗，增强吸波性能。
[0009]作为优选的技术方案：所述二次添加物为SiO2：0.25wt%；CaCO3： 0.05wt%，二次料加入过多会直接恶化材料的电磁性能。
[0010]本专利技术的目的之二，在于提供一种上述低频吸波材料的制备方法，在于的技术方案为，包括以下步骤：(1) 按所述主体配方的含量称取原材料，加入水作为溶剂进行球磨，球磨时间4～12 h，然后烘干过筛，在900
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1050 ℃进行预烧处理，冷却后，得到一次料；(2) 将步骤（1）所得的一次料粉碎，加入水作为溶剂和二次添加物球磨4～12 h，烘干后，得到二次料；(3)将胶合剂加入二次料中，过筛成型；(4)将生坯装入惰性气体气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度为1250
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1350℃，保温3
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5h，即得样品。
[0011]作为优选的技术方案：步骤(1)中的原材料为分析纯。
[0012]作为优选的技术方案：步骤（4）中的烧结流程为在空气氛围缓慢升至1100℃，在5%的氧分压升至1320℃保温4h，在0.8%氧分压下降至1000℃，在0.5%氧分压下降至850℃，在0.05%氧分压下降至600℃，在空气氛围下降至室温。采用传统的MnZn材料烧结工艺，其必须在N2或真空氛围烧结才行，否则材料会氧化变形。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的铁氧体吸波材料在低频下具有较好的吸波性能，当厚度为5.5mm时，低频端覆盖的频率相对于现有技术更低且带宽更宽，在0.06~1GHz，都具有
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10dB的吸收强度，同时其主体为MnZn相，具有良好的化学稳定性（耐腐蚀盐碱），且成本低廉，可大规模批量化生产可广泛用于低频下的电磁波吸收。
附图说明
[0014]图1为实施例1
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5的吸波材料的磁导率实部和虚部；图2 为实施例1
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5的吸波材料的介电常数实部和虚部；图3 为实施例1
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5的吸波材料的反射率损耗。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0016]实施例1：一种低频铁氧体吸波材料，其主体配方按质量比计：
Fe2O3：56.9％MnCO3：23.3％ ZnO：19.2％Co2O3：0.6％，合计100%；二次添加物，按质量百分比计：SiO2：0.25wt%；CaCO3：0.05wt%制备方法为：(1)按所述主体配方的含量称取原材料，加入溶剂进行球磨，球磨时间4h，然后烘干过筛，在1000℃进行预烧处理，冷却后，得到一次料； (2)将步骤（1）所得的一次料粉碎，加入溶剂和二次添加物球磨4h，烘干后，得到二次料；（3）将比例为8wt%的聚乙烯醇胶合剂加入二次料中，过筛成型；（4）将生坯装入N2气氛烧结炉中进行烧结，即得样品，烧结温度为1320℃保温4h，烧结流程为在空气氛围缓慢升至1100℃，在5%的氧分压升至1320℃保温4h，在0.8%氧分压下降至1000℃，在0.5%氧分压下降至850℃，在0.05%氧分压下降至600℃，在空气氛围下降至室温，即得。
[0017]实施例2：一种低频铁氧体吸波材料配方主体如下：Fe2O3：56.5％MnCO3：23.5％ZnO：19.4％ Co2O3：0.6％二次添加物，按质量百分比计：SiO2：0.25wt%；CaCO3：0.05wt%其制备方法与实施例1相同。
[0018]实施例3：一种低频铁氧体吸波材料配方主体如下：Fe2O3：56.2％MnCO3：23.7％ ZnO：19.5％Co2O3：0.6％ 二次添加物，按质量百分比计：SiO2：0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低频铁氧体吸波材料，其特征在于：按原料重量百分比计，主体配方为：Fe2O3：56~59％ ；MnCO3：23~25%；ZnO ：18~20%；Co2O3：0.5~0.9%；二次添加物为：SiO2：0.1~0.5wt%；CaCO3：0~0.05wt%。2.根据权利要求1所述的一种低频铁氧体吸波材料，其特征在于：所述二次添加物为SiO2：0.25wt%；CaCO3： 0.05wt%。3.权利要求1或2所述的一种低频吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1) 按所述主体配方的含量称取原材料，加入溶剂进行球磨，球磨时间4～12 h，然后烘干过筛，在900
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1050 ℃进行预烧处理，冷却后，得到一次料...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜聪，王殿杰，黄小忠，孔伟，任仕晶，廖杨，
申请(专利权)人：西南应用磁学研究所中国电子科技集团公司第九研究所，
类型：发明
国别省市：