【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，尤其涉及一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、雷达探测作为目前军事领域主要的探测手段之一，对飞行器的威胁较大，因此，飞行器必须具有良好的雷达吸波性能。然而，高速飞行的飞行器往往温度较好，一般的常温吸波材料在高温环境下可能会发生结构和性能的变化而失去吸波能力，因此研究高温下的吸波材料是必不可少的。
2、陶瓷材料由于具有优异的耐高温性和热稳定性，是目前高温吸波材料方面关注的重点。其中，碳化硅陶瓷由于工作温度较高、电导率低和力学性能较好，是目前国内外最广泛的高温吸收剂。然而，常规方法制备的碳化硅粉体微波吸收效率较低，需要对其进行掺杂改性后才可作为吸收剂。此外，为保证碳化硅复合材料的吸波性能，往往会增大其厚度，限制了进一步的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料及其制备方法和应用。所述制备方法制备得到的高温吸波材料具有优异的高温吸波性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将碳酸锶、二氧化钛和稀土金属氧化物混合后，依次进行烧结和冷冻干燥，得到所述高温吸波材料。
5、优选的，所述稀土金属氧化物为三氧化二镧、氧化铈和氧化钐中的一种或几种。
6、优选的，所述稀土金属氧化物中的稀土元素、碳酸锶中的锶元素和二氧化
7、优选的，所述混合的方式为湿法球磨，所述湿法球磨的球磨介质为乙醇；
8、所述湿法球磨的球料比为(3～5)：1，转速为300～500r/min，时间为10～15h。
9、优选的，所述烧结的过程为：以2.5～3.5℃/min的升温速率升温至890～910℃后，以4.5～5.5℃/min的升温速率升温至1390～1410℃，保温6～8h。
10、优选的，所述烧结为将所述混合得到的混合物置于经过预处理的氧化铝坩埚中进行；
11、所述预处理的氧化铝坩埚的制备过程包括以下步骤：
12、将碳酸锶、二氧化钛、稀土金属氧化物和水混合，得到浆料；
13、将所述浆料涂覆在氧化铝坩埚的表面后，进行预烧，得到所述预处理的氧化铝坩埚。
14、优选的，所述预烧的温度为1400℃，时间为6～8h。
15、优选的，所述冷冻干燥包括依次进行的冷冻和真空干燥；
16、所述冷冻的温度为-65℃，时间为4～6h。
17、本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高温吸波材料，所述高温吸波材料的化学组成为：axsr1-xtio3，其中，x＝0.1～0.4，a为稀土元素。
18、本专利技术还提供了上述技术方案所述的高温吸波材料在雷达探测领域中的应用。
19、本专利技术提供了一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料的制备方法，包括以下步骤：将碳酸锶、二氧化钛和稀土金属氧化物混合后依次进行烧结和冷冻干燥，得到所述高温吸波材料。本专利技术采用高温固相法将碳酸锶、二氧化钛和稀土金属氧化物反应生成具有钙钛矿结构的高温吸波材料；由于具有钙钛矿结构的材料具有优异的介电性能和较高的介电常数，可以通过介质极化和驰豫损耗吸收电磁波。用稀土元素和碱土元素掺杂改性后可以进一步提高其介电常数，有望拓宽材料的有效吸收频段，改善微波吸收性能；srtio3的掺杂可以分为等价取代和不等价取代。其中，由于稀土离子半径与sr2+半径相近，而根据固溶取代原理，当两者的半径满足时，更容易发生固溶取代，因此掺杂稀土离子主要取代sr2+。取代过程中，由于三价的稀土元素和二价的sr离子不等价，稀土离子进入srtio3晶体内部后由于电荷不平衡会导致空位缺陷和自由电子的产生，为了达到电中性，会产生sr空位，sr空位的出现则会降低氧离子和钛离子的结合强度，高温还原的气温下容易丢失氧，产生氧空位和自由电子，使陶瓷样品的导电率发生改变进而改变介电常数。此外，sm和ce作为变价稀土元素，在高温还原的气氛中可能发生+4价到+3价的转变，消耗自由电子，有望在取代钙钛矿中a位结构时增加介电损耗；最后本专利技术所述制备方法采用固相法合成粉体，技术成熟，成本低廉，原料丰富，工艺简单，有望投入大规模生产。
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1.一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土金属氧化物为三氧化二镧、氧化铈和氧化钐中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土金属氧化物中的稀土元素、碳酸锶中的锶元素和二氧化钛中的钛元素的摩尔比为(0.1～0.4)：(0.6～0.9)：1。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式为湿法球磨，所述湿法球磨的球磨介质为乙醇；
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的过程为：以2.5～3.5℃/min的升温速率升温至890～910℃后，以4.5～5.5℃/min的升温速率升温至1390～1410℃，保温6～8h。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结为将所述混合得到的混合物置于经过预处理的氧化铝坩埚中进行；
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述预烧的温度为1400℃，时间为6～8h。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的高温吸波材料，其特征在于，所述高温吸波材料的化学组成为：AxSr1-xTiO3，其中，x＝0.1～0.4，A为稀土元素。
10.权利要求9所述的高温吸波材料在雷达探测领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于钙钛矿结构改性的高温吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土金属氧化物为三氧化二镧、氧化铈和氧化钐中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土金属氧化物中的稀土元素、碳酸锶中的锶元素和二氧化钛中的钛元素的摩尔比为(0.1～0.4)：(0.6～0.9)：1。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式为湿法球磨，所述湿法球磨的球磨介质为乙醇；
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的过程为：以2.5～3.5℃/min的升温速率升温至890～910℃后，以4.5～5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李树索，吴泽，陈小雨，张恒，
申请(专利权)人：北航成都航空动力创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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