本發明涉及鐵氧體材料技術領域,尤其涉及一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法。
背景技術:
隨著現代科學技術和電子產業的高速發展,各種數字化、高頻化的電子電器設備的普及應用,如計算機、無線電通訊設備等,他們在工作時由于電壓迅速變化,從而向空間輻射了大量不同波長和頻率的電磁波,電磁輻射對人類健康造成了很大的危害,需要加強對電磁波吸收材料的研究。尖晶石型鐵氧體材料具有吸波性能,但是其吸波性能不高,需要提高其吸波性能。
技術實現要素:
本發明提出了一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,本發明制備得到的尖晶石型吸波鐵氧體具有良好的吸波性能,在頻率為4ghz處,反射損耗達到了-26.3db,在2-15ghz的頻率范圍內,-10db帶寬都超過了10ghz。
本發明提出的一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲,升溫,滴加氫氧化鈉水溶液,保溫攪拌,過濾取濾餅,洗滌,然后調節溫度,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體。
優選地,在s1中,納米mnzn鐵氧體和乙二醇的重量體積(g/ml)比為1:15-18。
優選地,在s1中,納米mnzn鐵氧體的制備方法為:將mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3加入水中溶解,然后加入檸檬酸,用氨水調節ph=6.5-7.5,升溫至70-75℃,保溫攪拌2-4h得到凝膠;將凝膠升溫至190-200℃,保溫3-5h得到蓬松粉末;取蓬松粉末,升溫至1100-1150℃,煅燒2-2.5h,冷卻至室溫,球磨4-6h得到納米mnzn鐵氧體。
優選地,mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3的摩爾比為1:1:4。
優選地,mn(no3)2與水的重量體積比(g/ml)為1:15-25。
優選地,mn(no3)2與檸檬酸的摩爾比為1:6。
優選地,在s2中,將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲15-20min,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲20-30min,升溫至50-60℃,滴加氫氧化鈉水溶液,保溫攪拌4.5-5h,過濾取濾餅,用乙醇和水洗滌,然后調節溫度至40-50℃,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體。
優選地,在s2中,氫氧化鈉水溶液的濃度為0.1-0.2mol/l。
優選地,在s2中,保溫攪拌的攪拌速度為200-250r/min。
優選地,在s2中,用乙醇和水各洗滌4-6次。
優選地,在s2中,醋酸鋅與乙二醇的重量體積(g/ml)比為0.8-0.9:85-95。
優選地,在s2中,乙二醇、鐵氧體溶膠和氫氧化鈉水溶液的體積比為100:1.5-1.8:30-60。
上述水均為去離子水。
本發明通過調整mn、zn、fe元素的比例,結合合適的制備工藝,并配以合適的煅燒條件,得到了結構單一的納米mnzn鐵氧體顆粒,且顆粒表面粗糙,可以促進氧化鋅的附著,并且其具有一定的吸波性能;將納米mnzn鐵氧體與醋酸鋅混勻,經合適的制備工藝,使得生成的氧化鋅緊密附著在納米mnzn鐵氧體表面,形成表面光滑,粒徑均一的殼核結構,其具有良好的吸波性能,在頻率為4ghz處,反射損耗達到了-26.3db,在2-15ghz的頻率范圍內,-10db帶寬都超過了10ghz。
具體實施方式
實施例1
一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲,升溫,滴加氫氧化鈉水溶液,保溫攪拌,過濾取濾餅,洗滌,然后調節溫度,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體。
實施例2
一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3加入水中溶解,然后加入檸檬酸,用氨水調節ph=6.5,升溫至75℃,保溫攪拌2h得到凝膠,其中,mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3的摩爾比為1:1:4,mn(no3)2與水的重量體積比(g/ml)為1:15,mn(no3)2與檸檬酸的摩爾比為1:6;將凝膠升溫至200℃,保溫3h得到蓬松粉末;取蓬松粉末,升溫至1150℃,煅燒2h,冷卻至室溫,球磨6h得到納米mnzn鐵氧體;將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠,其中,納米mnzn鐵氧體和乙二醇的重量體積(g/ml)比為1:15;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲20min,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲20min,升溫至60℃,滴加濃度為0.1mol/l氫氧化鈉水溶液,以250r/min的速度保溫攪拌4.5h,過濾取濾餅,用乙醇和水各洗滌6次,然后調節溫度至40℃,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體,其中,醋酸鋅與乙二醇的重量體積(g/ml)比為0.9:85,乙二醇、鐵氧體溶膠和氫氧化鈉水溶液的體積比為100:1.8:60。
實施例3
一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3加入水中溶解,然后加入檸檬酸,用氨水調節ph=7.5,升溫至70℃,保溫攪拌4h得到凝膠,其中,mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3的摩爾比為1:1:4,mn(no3)2與水的重量體積比(g/ml)為1:25,mn(no3)2與檸檬酸的摩爾比為1:6;將凝膠升溫至190℃,保溫5h得到蓬松粉末;取蓬松粉末,升溫至1100℃,煅燒2.5h,冷卻至室溫,球磨4h得到納米mnzn鐵氧體;將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠,其中,納米mnzn鐵氧體和乙二醇的重量體積(g/ml)比為1:18;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲15min,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲30min,升溫至50℃,滴加濃度為0.2mol/l氫氧化鈉水溶液,以200r/min的速度保溫攪拌5h,過濾取濾餅,用乙醇和水各洗滌4次,然后調節溫度至50℃,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體,其中,醋酸鋅與乙二醇的重量體積(g/ml)比為0.8:95,乙二醇、鐵氧體溶膠和氫氧化鈉水溶液的體積比為100:1.5:30。
實施例4
一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3加入水中溶解,然后加入檸檬酸,用氨水調節ph=6.8,升溫至73℃,保溫攪拌2.5h得到凝膠,其中,mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3的摩爾比為1:1:4,mn(no3)2與水的重量體積比(g/ml)為1:23,mn(no3)2與檸檬酸的摩爾比為1:6;將凝膠升溫至192℃,保溫4.5h得到蓬松粉末;取蓬松粉末,升溫至1120℃,煅燒2.3h,冷卻至室溫,球磨4.5h得到納米mnzn鐵氧體;將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠,其中,納米mnzn鐵氧體和乙二醇的重量體積(g/ml)比為1:17;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲16min,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲28min,升溫至53℃,滴加濃度為0.18mol/l氫氧化鈉水溶液,以220r/min的速度保溫攪拌4.8h,過濾取濾餅,用乙醇和水各洗滌5次,然后調節溫度至48℃,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體,其中,醋酸鋅與乙二醇的重量體積(g/ml)比為0.82:93,乙二醇、鐵氧體溶膠和氫氧化鈉水溶液的體積比為100:1.6:40。
實施例5
一種尖晶石型吸波鐵氧體的制備方法,包括如下步驟:
s1、將mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3加入水中溶解,然后加入檸檬酸,用氨水調節ph=7.2,升溫至71℃,保溫攪拌3.5h得到凝膠,其中,mn(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3的摩爾比為1:1:4,mn(no3)2與水的重量體積比(g/ml)為1:17,mn(no3)2與檸檬酸的摩爾比為1:6;將凝膠升溫至198℃,保溫3.5h得到蓬松粉末;取蓬松粉末,升溫至1130℃,煅燒2.1h,冷卻至室溫,球磨5.5h得到納米mnzn鐵氧體;將納米mnzn鐵氧體加入乙二醇中分散均勻得到鐵氧體溶膠,其中,納米mnzn鐵氧體和乙二醇的重量體積(g/ml)比為1:16;
s2、將醋酸鋅與乙二醇混勻,超聲18min,加入s1中得到的鐵氧體溶膠混勻,超聲22min,升溫至57℃,滴加濃度為0.12mol/l氫氧化鈉水溶液,以230r/min的速度保溫攪拌4.6h,過濾取濾餅,用乙醇和水各洗滌5次,然后調節溫度至42℃,真空干燥得到尖晶石型吸波鐵氧體,其中,醋酸鋅與乙二醇的重量體積(g/ml)比為0.88:87,乙二醇、鐵氧體溶膠和氫氧化鈉水溶液的體積比為100:1.7:50。
對實施例5所得尖晶石型吸波鐵氧體進行性能測試,在頻率為4ghz處,反射損耗達到了-26.3db;實施例1-5所得尖晶石型吸波鐵氧體,在2-15ghz的頻率范圍內,-10db帶寬都超過了10ghz。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。