该铁氧体基陶瓷复合材料的室温电导率提高了近6个数量级，并且当温度低于273K时，CoFe204-10wt.% MXenes复合材料仍然能够保持良好的电导率，甚至当温度降低至100K时，其电导率仍然能够达到0.001?0.lS/m，具有导电性能。
[0064]因此，上述CoFe204_10wt.% MXenes复合材料具有低温导电性能，可以作为吸波材料应用于以下在低温环境下使用的器件中:
[0065](1)基于ERL的FEL光源中，满足该类加速器对高阶模抑制器用吸波材料的低温要求；
[0066](2)能够应用在深海潜艇用雷达屏蔽器件中，满足当潜艇处于深海中低温环境下，雷达屏蔽器件中的吸波材料能够正常发挥用途；
[0067](3)应用在外太空用电磁屏蔽器件中，满足当外太空用电磁屏蔽器件处于低温环境下，其中的吸波材料能够正常发挥用途；
[0068](4)应用在其他诸如电子器件，抗电磁干扰器件等中，满足当该器件处于低温环境下，其中的吸波材料能够正常发挥用途。
[0069]实施例4:
[0070]本实施例中，铁氧体材料为CoFe204，MXenes材料为V3C2TX，该铁氧体材料与MXenes材料构成复合材料，其中铁氧体材料的质量百分含量为50%，MXenes的质量百分含量为50%，其化学表示式为CoFe204_50wt.% MXenes ;并且，铁氧体分子原位生长在MXenes的片层结构中。
[0071]上述CoFe204_50wt.% MXenes复合材料的具体制备方法如下:
[0072](1)称取0.5g V3C2TX溶于十二烷基苯磺酸钠的过饱和溶液中，超声破碎60min，制得分散均匀的MXenes溶液；
[0073](2)在室温下按铁氧体材料CoFe204的摩尔比Co 2+:Fe3+= 1:2称取Co (NO 3)2.6Η20和Fe (N03) 3.9Η20，加入步骤(1)中配置好的MXenes溶液，得到混合溶液一，其中MXenes占铁氧体材料与MXenes总质量的质量百分含量为50% ；
[0074](3)按一定配比，配置一定量的氢氧化钾溶液，将混合溶液一以0.5L/h的流速滴入该氢氧化钾溶液中，得到混合溶液二，调节混合溶液二的pH值为8.5，并以1500rpm的转速搅拌，在70°C温度下反应50min ;反应完成后将所得浆料用去离子水洗涤3次，接着在70°C烘干，得到CoFe204_50wt% MXenes复合材料粉体；
[0075]对上述步骤(3)中制备得到的CoFe204_50wt.% MXenes复合材料粉体的物相进行测量分析，得到类似如图1所示的XRD谱，从图中可以看出:与CoFe204复合后，MXenes仍保持原有物相结构，有少量Ti02杂相生成。
[0076]进一步用SEM对该CoFe204_50wt.% MXenes粉体材料形貌进行观察，可得到类似于图2的照片，可看出CoFe204原位生长在MXenes的片层结构中，形成类手风琴结构。
[0077](4)将步骤(3)中制备得到的CoFe204-50wt.% MXenes复合材料粉体经放电等离子烧结，烧结气氛为纯氩气，轴向压力为30MPa，以200°C /min的升温速率升温至700°C，然后保温5min，烧结完成之后随炉冷却，得到CoFe204-50wt.% MXenes复合材料块体。
[0078]用物理性能测定系统测量上述步骤(4)中制备得到的CoFe204_50wt.% MXenes复合块体材料的室温磁滞回线和变温电导率，得到类似图3和图4所示图线。表明:CoFe204-50wt.% MXenes复合材料仍然保持较好的磁性能；与纯铁氧体材料相比，该铁氧体基陶瓷复合材料的室温电导率提高了近6个数量级，并且当温度低于273K时，CoFe204-50wt.% MXenes复合材料仍然能够保持良好的电导率，甚至当温度降低至100K时，其电导率仍然能够达到0.001?10S/m，具有导电性能。
[0079]因此，上述CoFe204_50wt.% MXenes复合材料具有低温导电性能，可以作为吸波材料应用于以下在低温环境下使用的器件中:
[0080](1)基于ERL的FEL光源中，满足该类加速器对高阶模抑制器用吸波材料的低温要求；
[0081](2)能够应用在深海潜艇用雷达屏蔽器件中，满足当潜艇处于深海中低温环境下，雷达屏蔽器件中的吸波材料能够正常发挥用途；
[0082](3)应用在外太空用电磁屏蔽器件中，满足当外太空用电磁屏蔽器件处于低温环境下，其中的吸波材料能够正常发挥用途；
[0083](4)应用在其他诸如电子器件，抗电磁干扰器件等中，满足当该器件处于低温环境下，其中的吸波材料能够正常发挥用途。
[0084]以上所述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.铁氧体材料与MXenes的复合材料，其特征是:铁氧体分子分散在MXenes的片层结构中。2.如权利要求1所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料，其特征是:MXenes的质量占所述复合材料总质量的百分含量为0.1?99.9%。3.如权利要求1所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料，其特征是:所述的铁氧体材料包括化学式为MeFe204、AFe1201E^ R 3Fe5012体系的铁氧体材料，其中Me元素是N1、Mn、Zn、Cu、Co、Fe、L1、Mg、Cr、Ca、Ba元素中的一种元素或两种以上元素的组合；A元素是Ba、Co、N1、Μη、Zn、Cu、Fe、L1、Mg、Cr、Ca元素中的一种元素或两种以上元素的组合；R元素是稀土元素Y、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种元素或两种以上元素的组合。4.如权利要求1所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料，其特征是:所述的MXenes通过将三元层状金属陶瓷Mn+1AXjg中结合较弱的A位元素抽出而制得；其中，Μ为过渡金属元素，Α为主族元素，X为C和/或N，n为1?3。5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料，其特征是:铁氧体分子原位生长在MXenes的片层结构中。6.如权利要求5所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料的制备方法，其特征是:包括如下步骤: 将适量MXenes溶于分散液中，制得分散均匀的MXenes溶液； 按照铁氧体材料化学式中相应元素的物质的量进行铁氧体材料的原料配制； 将铁氧体材料的原料与MXenes溶液混合，得到混合溶液一； 将混合溶液一滴入碱性溶液中，得到混合溶液二，调节混合溶液二的pH值为7?12，在搅拌条件下混合溶液二在20?90°C温度下发生反应，将反应产物清洗、烘干，得到铁氧体材料与MXenes的复合材料粉体。7.如权利要求5所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料的制备方法，其特征是:所述的反应时间为lOmin?120min。8.如权利要求5所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料的制备方法，其特征是:所述的分散液是木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或油胺中的一种溶液； 作为优选，所述的碱性溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水溶液。9.如权利要求5所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料的制备方法，其特征是:所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料粉体进行烧结，得到所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料块体。10.如权利要求1至4中任一权利要求所述的铁氧体材料与MXenes的复合材料作为吸波材料的应用。
【专利摘要】本发明提供了一种铁氧体材料与MXenes构成的复合材料，其中铁氧体分子分散在MXenes的片层结构。该复合材料具有良好的电导性能，当温度低于260K时，依然能保持一定的电导率；并且，该复合材料具有良好的阻抗匹配性能，因此能够作为吸波材料而应用于抗电磁干扰天线、滤波器、电感元件等各类电子元器件中，尤其适用于在低温条件下的吸波应用。
【IPC分类】C04B35/56, C04B35/30, C04B35/622, C04B35/32
【公开号】CN105418072
【申请号】CN201510756181
【发明人】黄庆, 周小兵, 叶群, 陈科, 陈冉
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月9日