碳纳米管复合w型镧钡铁氧体的吸波材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料及其制备方法。所述的吸波材料由W型镧钡铁氧体与碳纳米管按质量比为（0.88～0.98）∶（0.12～0.02）组成。其制备过程包括：将硝酸铁、硝酸钡、硝酸镧、硝酸钴配制硝酸盐溶液，将柠檬酸配制成溶液，将两种溶液混合，调节pH值，蒸干后加热进行自蔓燃反应，热处理，得到W型镧钡铁氧体颗粒；将碳纳米管制成分散液，之后添加W型镧钡铁氧体颗粒反应，加热蒸干得到碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料。本发明的优点在于：制备工艺简单，生产成本低，适于规模生产。所制得的吸波材料吸波性能较好，结构稳定、分散性能良好。
【专利说明】碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料及其制备方法，属于吸波材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]微波吸收材料是一种重要的功能材料，它在隐身技术、微波通讯、微波暗室、抗电磁辐射以及防止电磁污染等方面得到了广泛的应用。随着各种新型雷达、先进探测器以及精确制导武器的问世，对军用武器装备构成了极大的威胁，为此世界各国都在努力发展隐身技术。所谓隐身技术实质是在一定的探测环境中控制、降低各种武器的特征信号，使其在一定的范围难以被发现、识别和攻击的技术。随着现代军事技术的迅猛发展，世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。目前，雷达作为最主要的远程探测手段，因而雷达隐身技术成为各国研究的焦点。
[0003]由于近年来电磁波的应用极为广泛，它在改善人类生活的同时，其伴生的电磁辐射也对人类身体健康产生损害，所以吸波材料在电视广播、电子器件及微波辐射防护等民用方面的研究也日益受到重视。
[0004]吸波材料是指能够吸收或衰减入射的电磁波，并通过吸收剂的介电振荡，涡流及磁致伸缩，将电能转换为热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失掉的一类材料。钡铁氧体具有强吸收、易制备等特点，但由于其强c轴各向异性，导致共振频率大于40GHz，不适用于微波吸收材料。因此，研制一种新型含钡钴铁氧体的复合型电磁吸波材料具有重要的应用价值。`
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种碳纳米管复合W型镧钡铁氧的吸波材料及其制备方法，该复合吸波材料不但具有吸波强、频带较宽等特点，而且原料价廉易得，其制备过程简单。
[0006]本发明是通过以下技术方案加以实现的，一种碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料，其特征在于，该复合吸波材料由碳纳米管和W型镧钡铁氧体Baa 4La0.6Co2Fe16027复合构成，其中W型镧钡铁氧体与碳纳米管的质量比为(0.88~0.98): (0.12~0.02)。
[0007]上述的碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料的制备方法，其特征在于包括以下过程:
I)制备W型镧钡铁氧体(Baa4Laa6Co2Fe16O27):
按钴离子的浓度为0.1~0.δπιο?.!/1，且铁离子与钴离子的摩尔比为8: 1、钡离子与钴离子的比为摩尔0.2: 1、镧离子与钴离子的摩尔比为0.3: 1、将硝酸铁、硝酸钡、硝酸镧、硝酸钴加入去离子水中配制硝酸盐溶液，按柠檬酸与溶液中总金属离子含量摩尔之比为(1.2~1.8): I,向硝酸盐溶液中加入柠檬酸溶液络合,并用氨水调节反应液pH值到7~9，蒸干至凝胶之后加热至200°C进行自蔓燃反应，并在温度450°C下热处理2h以及1300°C下热处理3h，得到W型镧钡铁氧体颗粒；
2)碳纳米管复合W型镧钡铁氧体:
将步骤I)制得的W型镧钡铁氧体与碳纳米管的质量比为(0.88~0.98): (0.12~
0.02)，首先将碳纳米管加入去离子水中，并添加3-6滴质量浓度为0.5%十二烷基苯磺酸钠，超声2~8h。之后添加W型镧钡铁氧体颗粒，然后超声2~8h，之后加热至120°C蒸干得到碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料。
[0008]本发明的优点在于，本发明制备工艺简单，生产成本低，可用于规模生产。所制得的碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料的吸波性能较好，并且结构稳定、分散性能良好。
【具体实施方式】
[0009]实施例1:
称取柠檬酸25g，溶解于100mL去离子水中，配制成柠檬酸溶液，称取硝酸铁12.260g、硝酸钡0.198g、硝酸镧0.493g、硝酸钴1.104g溶解于100mL去离子水中配制成硝酸盐溶液，将柠檬酸溶液缓慢加入硝酸盐溶液中，用氨水调节反应液PH值至7。将上述溶液放入干燥箱中80°C下烘干至胶状物，加热胶状物至200°C燃烧后反应，得到产物并研磨，在450°C下热处理2h后再于1300°C下热处理2.5h得到黑色粉末后研磨，得到W型镧钡铁氧体颗粒(Baa4Laa6Co2Fe16027)。称 取碳纳米管0.075g，加入去离子水中，向溶液中添加3滴质量浓度为0.5%十二烷基苯磺酸钠活化碳纳米管，超声7h。之后添加3gW型镧钡铁氧体颗粒，然后超声7h，之后加热至120°C蒸干得到碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料。
[0010]实施例2:
称取柠檬酸25g，溶解于100mL去离子水中，配制成柠檬酸溶液，称取硝酸铁12.260g、硝酸钡0.198g、硝酸镧0.493g、硝酸钴1.104g溶解于100mL去离子水中配制成硝酸盐溶液，将柠檬酸溶液缓慢加入硝酸盐溶液中，用氨水调节反应液PH值至7。将上述溶液放入干燥箱中80°C下烘干至胶状物，加热胶状物至200°C燃烧后反应，得到产物并研磨，在450°C下热处理2h后再于1300°C下热处理2.5h得到黑色粉末后研磨，得到W型镧钡铁氧体颗粒(Baa4Laa6Co2Fe16027)。称取碳纳米管0.15g，加入去离子水中，向溶液中添加4滴质量浓度为0.5%十二烷基苯磺酸钠活化碳纳米管，超声8h。之后添加3gW型镧钡铁氧体颗粒，然后超声8h，之后加热至120°C蒸干得到碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料。
[0011]实施例3:
称取柠檬酸25g，溶解于100mL去离子水中，配制成柠檬酸溶液，称取硝酸铁12.260g、硝酸钡0.198g、硝酸镧0.493g、硝酸钴1.104g溶解于100mL去离子水中配制成硝酸盐溶液，将柠檬酸溶液缓慢加入硝酸盐溶液中，用氨水调节反应液PH值至7。将上述溶液放入干燥箱中80°C下烘干至胶状物，加热胶状物至200°C燃烧后反应，得到产物并研磨，在450°C下热处理2h后再于1300°C下热处理2.5h得到黑色粉末后研磨，得到W型镧钡铁氧体颗粒(Ba。.4Laa6Co2Fe16027)。称取碳纳米管0.225g，加入去离子水中，向溶液中添加5滴质量浓度为0.5%十二烷基苯磺酸钠活化碳纳米管，超声8h。之后添加3gW型镧钡铁氧体颗粒，然后超声8h，之后加热至120°C蒸`干得到碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料。
【权利要求】
1.一种碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料，其特征在于，该复合吸波材料由碳纳米管和W型镧钡铁氧体Baa4Laa6Co2Fe16O27复合构成，其中W型镧钡铁氧体与碳纳米管的质量比为(0.88 ~0.98): (0.12 ~0.02)。
2.一种按权利要求1所述的碳纳米管复合W型镧钡铁氧体的吸波材料的制备方法，其特征在于包括以下过程: 1)制备W型镧钡铁氧体(Baa4Laa6Co2Fe16O27): 按钴离子的浓度为0.1~0.δπιο?.!/1，且铁离子与钴离子的摩尔比为8: 1、钡离子与钴离子的摩尔比为0.2: 1、镧离子与钴离子的摩尔比为0.3: 1、将硝酸铁、硝酸钡、硝酸镧、硝酸钴加入去离子水中配制硝酸盐溶液，按柠檬酸与溶液中总金属离子含量摩尔之比为(1.2~1.8): I,向硝酸盐溶液中加入柠檬酸溶液络合,并用氨水调节反应液pH值到7~9，蒸干至凝胶之后加热至200°C进行自蔓燃反应，并在温度450°C下热处理2h以及.1300°C下热处理3h，得到W型镧钡铁氧体颗粒； 2)碳纳米管复合W型镧钡铁氧体: 将步骤I)制得的W型镧钡铁氧体与碳纳米管的质量比为(0.88~0.98): (0.12~.0.02)，首先将碳纳米管加入去离子水中，并添加3-6滴质量浓度为0.5%十二烷基苯磺酸钠，超声2~8h，之后添加W型镧钡铁氧体颗粒，然后超声2~8h，之后加热至120°C蒸干得到碳纳米管复合W 型镧钡铁氧体的吸波材料。
【文档编号】C09K3/00GK103865479SQ201410102123
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】郑冀, 孙坤, 李松林, 王英 申请人:天津大学