本發(fā)明涉及吸波材料，特別是涉及一種znfe2o4吸波材料的制備方法。

背景技術(shù)：

1、鐵氧體是目前研究最為成熟的吸波材料之一，其制備方法主要包括水熱法、溶劑熱法、溶膠-凝膠法、共沉淀法和固相燒結(jié)法等，這些方法均可成功制備出具有優(yōu)異吸波性能的鐵氧體。其中水熱法可以在較低的溫度下合成出純度較高、粒徑均勻的鐵氧體顆粒，但是反應(yīng)條件較為苛刻，產(chǎn)物產(chǎn)量相對較低；溶劑熱法可以在非水介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)，適用于多種類型前驅(qū)體材料的制備，可以通過調(diào)整溶劑的類型和反應(yīng)條件來調(diào)控產(chǎn)物的形貌，但是需要高溫高壓反應(yīng)條件，產(chǎn)物的重復(fù)性和可控性較差；溶膠-凝膠法可以在相對溫和的條件下進(jìn)行，容易實現(xiàn)摻雜和改性；產(chǎn)物具有較高的純度和均勻性，但是工藝流程較長，需要經(jīng)過干燥、煅燒等多個步驟，容易出現(xiàn)凝膠收縮導(dǎo)致的裂紋；共沉淀法操作簡單、成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)，可以通過控制ph值和反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)產(chǎn)物的組成和形貌，但是其得到的粒子尺寸和形貌的控制相對較差，難以獲得單分散的粒子，產(chǎn)物可能存在團(tuán)聚現(xiàn)象；固相燒結(jié)法工藝成熟，易于工業(yè)化生產(chǎn)，可以通過調(diào)整原料配比和燒結(jié)溫度來控制產(chǎn)物的性能，但是需要高溫?zé)Y(jié)，能耗較大，粒子間的燒結(jié)溫度難以控制，可能導(dǎo)致產(chǎn)物的孔隙率不均一，進(jìn)而影響吸波性能。因此，目前的制備方法均存在著產(chǎn)量低、流程復(fù)雜和產(chǎn)物粒度不可控等問題。除了以上問題，還存在吸收頻帶較窄，吸收強(qiáng)度有限等性能問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種znfe2o4吸波材料的制備方法，以解決上述鐵氧體吸波材料制備過程較為復(fù)雜、產(chǎn)物粒徑不可控和性能較差的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種znfe2o4吸波材料的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)將氧化鋅粉末和三氧化二鐵粉末混合得到混合粉末；

4、(2)將混合粉末和研磨球加入球磨罐中，隨后裝入高溫能量球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨完成后，得到znfe2o4吸波材料。

5、優(yōu)選的，步驟(1)中氧化鋅粉末和三氧化二鐵粉末的摩爾比為1∶(2～2.2)。

6、優(yōu)選的，步驟(2)中研磨球為氧化鋯研磨球，氧化鋯研磨球按照質(zhì)量比1∶(2～2.5)包括直徑為8mm的氧化鋯研磨球和直徑為16mm的氧化鋯研磨球。

7、優(yōu)選的，步驟(2)中混合粉末和研磨球的質(zhì)量比為1∶(5～20)。

8、優(yōu)選的，步驟(2)中球磨罐為2520不銹鋼，內(nèi)徑165mm，外徑170mm，高150mm。

9、優(yōu)選的，步驟(2)中球磨溫度為773～1023k，升溫速度為4k·min-1，轉(zhuǎn)速為30～50rpm。

10、優(yōu)選的，步驟(2)中球磨時間為4～12h。

11、因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，具有以下有益效果：

12、(1)本發(fā)明使用高溫機(jī)械力化學(xué)法制備znfe2o4，具有流程簡便、能耗低、產(chǎn)物粒徑分布均勻以及可實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的特點，制備的znfe2o4可作為吸波材料。

13、(2)本發(fā)明所制備的znfe2o4為球形且具備尖晶石結(jié)構(gòu)，飽和磁化強(qiáng)度為44.94emu/g。在球磨溫度為973k、球磨時間為10h和球料比為15∶1的工藝條件下，產(chǎn)物具有最佳的吸波性能，此時樣品在匹配厚度為7.6mm時的最小反射損耗為-26.0db(對應(yīng)于99.7488％的電磁波吸收率)，有效吸收頻帶覆蓋2.8-5.5ghz。

14、(3)本發(fā)明制備的znfe2o4材料優(yōu)異的吸波性能可歸因于樣品在中高頻段較強(qiáng)的極化弛豫效應(yīng)，同時，磁損耗機(jī)制為渦流損耗和自然共振協(xié)同作用，故其在2-18ghz內(nèi)具有較強(qiáng)的電磁波衰減能力和較佳的阻抗匹配特性。

15、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中氧化鋅粉末和三氧化二鐵粉末的摩爾比為1：（2~2.2）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中研磨球為氧化鋯研磨球，氧化鋯研磨球按照質(zhì)量比1：（2~2.5）包括直徑為8mm的氧化鋯研磨球和直徑為16mm的氧化鋯研磨球。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中混合粉末和研磨球的質(zhì)量比為1：（5~20）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中球磨罐為2520不銹鋼，內(nèi)徑165mm，外徑170mm，高150?mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中球磨溫度為773~1023k，升溫速度為4k·min-1，轉(zhuǎn)速為30~50rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種znfe2o4吸波材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中球磨時間為4~12h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種ZnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;吸波材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將氧化鋅粉末和三氧化二鐵粉末混合得到混合粉末；（2）將混合粉末和研磨球加入球磨罐中，隨后裝入高溫能量球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨完成后，得到ZnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;吸波材料。本發(fā)明采用上述的一種ZnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;吸波材料的制備方法，所制備的ZnFe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;材料為球形且具備尖晶石結(jié)構(gòu)，飽和磁化強(qiáng)度為44.94?emu/g；在球磨溫度為973?K、球磨時間為10?h和球料比為15:1的工藝條件下，產(chǎn)物具有最佳的吸波性能，此時吸波材料在匹配厚度為7.6?mm時的最小反射損耗為?26.0?dB，電磁波吸收率為99.7488%，有效吸收頻帶覆蓋2.8?5.5?GHz。

技術(shù)研發(fā)人員：華學(xué)兵,金露凡,蔡承宇,徐臨超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍陸軍裝甲兵學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24