用於注射成型的鐵氧體吸波材料及其製備方法與磁性吸波器件的製作方法

2023-10-06 09:25:09 3

專利名稱:用於注射成型的鐵氧體吸波材料及其製備方法與磁性吸波器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及鐵氧體吸波材料的製備領域，尤其是涉及一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料及其製備方法與磁性吸波器件。
背景技術：
隨著人類生產活動的不斷發展，工業文明的不斷進步，各類電子設備、信息終端、 通訊系統等造成的電磁輻射越來越多，已逐漸成為全球範圍的公害。這種電磁輻射對各類電器元件的可靠性和準確性帶來了明顯的影響，對人體的危害也被醫學界所廣泛證實。如何有效地防護電磁輻射成為全球科技界的重要課題。
目前，常採用吸波材料製成吸波器件應用在電子設備中，來起到降低電磁輻射，吸波材料的損耗介質分為電損耗型和磁滯損耗型兩大類，鐵氧體材料屬於磁滯損耗類。鐵氧體材料具有較好的頻率特性，其相對磁導率較大，且相對介電常數較小，在ι 40GHz頻段具有廣泛應用。但傳統的鐵氧體材料密度大、厚度較厚，無法注射成型，無法製成形狀複雜的吸波器件，使用範圍受到很大限制。

發明內容
基於現有技術所存在的問題，本發明實施方式提供一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料及其製備方法與磁性吸波器件，該鐵氧體吸波材料的面密度低，方便注射成型，進而便於製成晶粒排列整齊、形狀複雜的吸波器件。
本發明的目的是通過下述技術方案實現的
本發明實施方式提供一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料，該吸波材料的分子式為:A2(BX+C2_X)Fe12O22 ；上述分子式中A 為 Sr 或 Ba，B、C 為 Mn、Ni、Zn、Mg、Co、Cu 或 Ca 中的任一種，χ取值範圍為0彡χ彡2。
本發明實施方式還提供一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，包括
採用下述原料，包括
助熔劑、原料一為碳酸鍶或碳酸鋇中的任一種、原料二、三為氧化錳、碳酸錳、氧化鎳、碳酸鎳、氧化鋅、碳酸鋅、氧化鎂、碳酸鎂、氧化鈷、碳酸鈷、氧化銅、碳酸銅、氧化鈣或碳酸鈣中的任一種、原料四為氧化鐵；
其中，各原料用量為原料一原料二加原料三用量之和原料四的摩爾比為
2 2 6 ；
助熔劑的用量為原料一加原料二、原料三和原料四的用量之和助熔劑的摩爾比為1 0. 5 2 ；
將上述原料一至四混合，混合後的原料中加入助熔劑攪拌均勻，並烘乾、壓製成型，在900 1300°C溫度下進行燒結，燒結後經破碎、洗濾、研磨製得的粉體即為吸波材料， 製得的所述吸波材料的分子式為A2(BX+C2_X) Fe12O22，在所述分子式中A為Sr或Ba，B、C為Mn、Ni、Zn、Mg、Co、Cu或Ca中的任一種，χ取值範圍為0彡χ彡2。
本發明實施方式進一步提供一種磁性吸波器件，該磁性吸波器件是以上述的吸波材料為原料，用注射成型的方式製備而成。
通過本發明實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例中通過將低溫助熔劑引入到鐵氧體吸波材料的製備中，保證晶粒的自由生長，同時降低晶粒間的結合強度，進而得到理想的六角片型的晶體顆粒，可以有效降低製得的吸波材料的面密度，使得該吸波材料方便利用注射工藝成型，從而可以製成晶粒排列整齊、形狀複雜的吸波器件。


圖1為本發明實施例2製得的吸波材料的電磁波反射率曲線；
圖2為本發明實施例3製得的吸波材料的電磁波反射率曲線。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
本實施例提供一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料，該吸波材料的分子式為
A2 (Bx+C2_x) Fe12O22
上述分子式中A為Sr(鍶)或Ba(鋇)，B、C為Mn (錳)、Ni (鎳)、Si (鋅)、 Mg(鎂)、Co(鈷)、Cu(銅)或Ca(鈣)中的任一種，χ取值範圍為0彡χ彡2。
上述吸波材料的製備方法，具體為
採用下述原料，包括
助熔劑，可採用氧化鈣、氧化鎂、氧化鉍、氯化鍶、氯化鋇中的任一種；
原料一採用碳酸鍶或碳酸鋇中的任一種；
原料二、三採用氧化錳、碳酸錳、氧化鎳、碳酸鎳、氧化鋅、碳酸鋅、氧化鎂、碳酸鎂、 氧化鈷、碳酸鈷、氧化銅、碳酸銅、氧化鈣或碳酸鈣中的任一種；
原料四採用氧化鐵；
各原料的用量為原料一原料二與原料三用量之和原料四的摩爾比為 2:2: 6;其中，原料二與原料三的用量可任意選擇，只要保證兩者相加為2的摩爾比即可。
助熔劑的用量為助熔劑與原料一的摩爾比為0. 5 2 1 ；
將原料一、二、三和原料四混合後，然後加入作為助熔劑攪拌均勻，在100 150°C 溫度下烘乾、在1. 0 2. OMPa壓強下壓製成型，將成型物在900 1300°C溫度下進行燒結 1 10小時，燒結後經破碎、洗濾、研磨製得的粉體即為吸波材料。
實際中，上述吸波材料製備方法具體如下
(1)將2mol碳酸鋇(原料一)，0. 5 2. Omol碳酸鎳(原料二)，0. 1 1. Omol碳酸鈷(原料三)和6mol氧化鐵(原料四)混合，其中，原料二與原料三的用量之和為2mol， 然後將混合後的原料投入球磨溼混1 5小時(球料比為10 1)；
(2)加入助熔劑氯化鋇0. 5 2mol，攪拌均勻，在100 150°C溫度下烘乾，採用 1. 0 2. OMPa壓強進行壓製成型；[0034](3)將成型物在900 1300°C溫度下進行燒結1 10小時；
(4)將預燒後的磁塊破碎成直徑彡5mm的小塊，然後投入球磨溼磨0. 5 2小時 (設置球料比為10 1)；
(5)用清水洗淨，100 150°C下烘乾，用打樣機分散後，即製得吸收劑粉體。
利用上述製得吸收劑粉體材料製備吸波器件時，通過注射工藝，根據設計的形狀注射成型製成需要形狀的磁體吸波器件。
實施例2
本實施例提供一種現有技術製備的吸波材料，具體為
將0. Imol BaCO3 粉末、0. 07mol NiO 粉末、0. 03mol ZnO 粉末和 0. 3mol Fe2O3 粉末稱量好，投入球磨溼混5小時(球料比為10 1)；加入助熔劑0. lmol，攪拌均勻，烘乾，幹壓成型(成型壓強1. 5MPa)；按升溫6小時到1200°C保溫4小時預燒；將預燒後的磁塊破碎成小塊，然後投入球磨溼磨1小時(球料比為10 1)；洗淨、烘乾、分散，製得吸收劑粉體； 通過注射工藝，製成需要的磁體吸波器件。本比較實施例2製得的吸波材料的電磁波反射率曲線見附圖1，從圖1中可以看出在9GHz處有峰值，反射率為-4. 5dB，具有較好的吸波性能。
實施例3:
本實施例提供一種現有技術製備的吸波材料，具體為
將0. Imol SrCO3 粉末、0. 07mol MgO 粉末、0. 03mol ZnO 粉末和 0. 3mol Fe2O3 粉末稱量好，投入球磨溼混3小時(球料比為10 1)；加入助熔劑0.2mol，攪拌均勻，烘乾，幹壓成型(成型壓強1.5MPa)；按升溫6小時到1200°C保溫4小時預燒；將預燒後的磁塊破碎成小塊，然後投入球磨溼磨1小時(球料比為10 1)；洗淨、烘乾、分散，製得吸收劑粉體； 通過注射工藝，製成需要的磁體吸波器件。本比較實施例2製得的吸波材料的電磁波反射率曲線見附圖2，從圖2中可以看出在4GHz處有峰值，反射率為-4. 3dB，具有較好的吸波性能。
綜上所述，本發明實施例中通過將低溫助熔劑引入到鐵氧體吸波材料的製備中， 保證晶粒的自由生長，同時降低晶粒間的結合強度，進而得到理想的六角片型的晶體顆粒， 可以有效降低製得的吸波材料的面密度，使得該吸波材料方便利用注射工藝成型，從而可以製成晶粒排列整齊、形狀複雜的吸波器件。本發明實施例的吸波材料可以應用於不同的電磁環境下，防止電磁輻射對人體的危害及對設備的影響，改善空間電磁環境汙染等方面具有廣泛的應用價值。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求
書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料，其特徵在於，該吸波材料的分子式為A2 (Bx+C2_x) Fe12O22上述分子式中A為Sr或Ba，B、C為Mn、Ni、Si、Mg、Co、Cu或Ca中的任一種，χ取值範圍為0 < χ < 2。
2.一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於，包括採用下述原料，包括助熔劑、原料一為碳酸鍶或碳酸鋇中的任一種、原料二、三為氧化錳、碳酸錳、氧化鎳、 碳酸鎳、氧化鋅、碳酸鋅、氧化鎂、碳酸鎂、氧化鈷、碳酸鈷、氧化銅、碳酸銅、氧化鈣或碳酸鈣中的任一種、原料四為氧化鐵；其中，各原料用量為原料一原料二加原料三用量之和原料四的摩爾比為2 ！ 2 ！ 6 ；助熔劑的用量為助熔劑與原料一的摩爾比為0. 5 2 1 ；將上述原料一至四混合，混合後的原料中加入助熔劑攪拌均勻，並烘乾、壓製成型，在 900 1300°C溫度下進行燒結，燒結後經破碎、洗濾、研磨製得的粉體即為吸波材料，製得的所述吸波材料的分子式為A2(BX+C2_X) Fe12O22，在所述分子式中A為Sr或Ba，B、C為Mn、 Ni、Zn、Mg、Co、Cu或Ca中的任一種，χ取值範圍為0彡χ彡2。
3.根據權利要求
2所述的用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於， 所述將上述各原料混合為將三種原料投入球磨機中，設置球料比為10 1，溼混1 5小時。
4.根據權利要求
2所述的用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於， 所述混合後的原料中加入助熔劑攪拌均勻，並烘乾、壓製成型為將混合後的原料中加入氧化鈣、氧化鎂、氧化鉍、氯化鍶、氯化鋇中的任一種作為助熔齊U，並攪拌均勻，在100 150°C溫度下進行烘乾，烘乾時間為6 12小時，在1. 0 2. OMPa 的壓力下進行壓製成型。
5.根據權利要求
2所述的用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於， 所述在900 1300°C溫度下進行燒結的時間為1 10小時。
6.根據權利要求
2所述的用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於， 所述燒結後經破碎、洗濾、研磨製得的粉體為燒結後進行破碎，並將破碎物投入到球磨機中，設置球料比為10 1，進行溼磨0.5 2小時製得粉體。
7.根據權利要求
2或6所述的用於注射成型的鐵氧體吸波材料的製備方法，其特徵在於，所述方法進一步包括將研磨製得的粉體進一步進行洗淨、烘乾和分散處理。
8.—種磁性吸波器件，其特徵在於，該磁性吸波器件是以權利要求
1所述的吸波材料為原料，用注射成型的方式製備而成。
專利摘要
本發明公開了一種用於注射成型的鐵氧體吸波材料及其製備方法與磁性吸波器件。該吸波材料的分子式為A2(Bx+C2-x)Fe12O22；所述分子式中A為Sr或Ba，B、C為Mn、Ni、Zn、Mg、Co、Cu或Ca中的任一種，x取值範圍為0≤x≤2。本發明還提供一種吸波材料的製備方法與磁性吸波器件。本發明將助熔劑引入到鐵氧體吸波材料的製備中，保證晶粒的自由生長，同時降低晶粒間的結合強度，以便得到理想的六角片型晶體顆粒，可以有效降低吸波材料的面密度，再利用注射工藝成型，可以製成晶粒排列整齊，複雜形狀的吸波器件。本發明的吸波材料可以應用於不同的電磁環境下，防止電磁輻射對人體的危害及對設備的影響，改善空間電磁環境汙染等方面具有廣泛的應用價值。
文檔編號G21F1/06GKCN102173762SQ201010602395
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月13日
發明者呂寶順, 廖有良, 王倩, 範學偉, 要繼忠, 陶振聲 申請人:北礦磁材科技股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan