【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電磁波吸收材料領域，尤其涉及一種鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著無線信息技術的快速發展，現代社會中產生了各種頻段的電磁波，嚴重的電磁輻射不僅會干擾敏感電子設備運行，還威脅到人類健康，需要開發獨特的納米材料用于電磁波的吸收。尖晶石和六角鐵氧體作為傳統的磁損耗型微波吸收材料，由于具有較強的磁損耗、易于合成和低成本，是電磁波吸收材料的首選。而其中，m型六角鐵氧體，因具有相對較低的價格、高飽和磁化(ms)能力、高矯頑力、高電阻率和耐腐蝕性以及優異的化學穩定性而受到了廣泛關注，
2、離子摻雜是改善m型六角鐵氧體吸波性能的重要手段。lijun等人采用溶膠-凝膠法合成了co-ti共摻雜的六方鋇鐵氧體bafe12-2xcoxtixo19，并通過控制鋇鐵氧體中取代co和ti的元素水平(x＝1.0、1.2和1.4)，在10ghz范圍內獲得了令人滿意的反射損耗(li?j,xu?tt,liu?l?l,et?al.microstructure,magnetic?and?low-frequency?microwaveabsorption?properties?of?doped?co-ti?hexagonal?barium?ferrite?nanoparticles[j].ceramics?international,2021,47(13):19247-19253.)。lijun等人采用改進的溶膠-凝膠法合成了ti4+摻雜的鋇鐵氧體bafe12-xtixo19，通過控制鋇鐵氧體中取代ti的元素水平
3、但目前的m型鐵氧體依然存在厚度較厚、吸收頻帶寬度窄、吸收強度有待提高等不足。因此，亟需開發一種新的m型鐵氧體吸波材料，能夠解決上述問題，同時簡化工藝流程，降低生產成本。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料及其制備方法和應用，所制得的吸波材料能夠實現吸波材料的厚度“薄”、頻段“寬”和“強”吸收的特點。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料，所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的化學式包括srzfe12-x-yprxyyo19，其中，0.05≤x≤2.0，0.05≤y≤1.5，0.9≤z≤1.4，且x/y＞1/7。
4、本專利技術中，通過將鐠和釔摻入m型六角鐵氧體中，利用鐠的變價和離子半徑較大等特點，并結合缺fe3+和富sr2+的環境，使得pr4+形成，從而減小晶粒尺寸并形成多面體聚集體，同時鐠釔摻雜形成多種雜相，雜相與主相之間形成界面，促進界面極化。pr3+到pr4+的轉化有利于氧空位和fe2+的形成，從而顯著改善材料的介電性能并增強微波吸收性能。
5、本專利技術中，所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的化學式srzfe12-x-yprxyyo19中，0.05≤x≤2.0，0.05≤y≤1.5，0.9≤z≤1.4。例如，所述x可以是0.05、0.08、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、0.9、1、1.2、1.3、1.5、1.7、1.8或2等，優選0.1≤x≤1.5；所述y可以是0.05、0.15、0.35、0.5、0.65、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5等，優選0.05≤y≤1；所述z可以是0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35或1.4等；所述x/y＞1/7，即x與y的比值大于1/7，例如可以是1/6、1/5、1/4、1/3、1/2或1/1等，但并不僅限于所列舉的數值，上述數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
6、作為本專利技術優選的技術方案，所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料在c波段和ku波段同時吸收，且在c波段和x波段具有強吸收；所述c波段為4～8ghz，所述x波段為8～12ghz，所述ku波段為12～18ghz。在吸波領域中，反射損耗在-10db以下被認為是具有吸收效果，在-20db以下被認為是具有強吸收效果。且-10db代表90％吸收率，-20db代表99％吸收率。
7、優選地，所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的工作溫度為-40～400℃，例如可以是-40℃、0℃、60℃、100℃、160℃、200℃、250℃、300℃或400℃等，但并不僅限于所列舉的數值，上述數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
8、第二方面，本專利技術提供了一種第一方面所述的鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
9、將鍶源、鐵源、鐠源、釔源、絡合劑和溶劑混合，得到混合溶液；
10、對所述混合溶液調節ph并加熱反應，得到粘稠凝膠；
11、對所述粘稠凝膠依次進行熱處理和焙燒，得到所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料。
12、作為本專利技術優選的技術方案，所述鐠源、釔源和鐵源的總摩爾量與所述鍶源的摩爾量之比為12:(0.9～1.4)，例如可以是12:0.9、12:0.95、12:1、12:1.05、12:1.1、12:1.15、12:1.2、12:1.25、12:1.3、12:1.35或12:1.4等，但并不僅限于所列舉的數值，上述數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
13、優選地，所述鐠源、釔源和鐵源的摩爾比為(0.05～2.0):(0.05～1.5):(9.0～11.9)，例如可以是0.05:0.05:11.9、0.1:0.3:11.6、0.35:0.05:11.6、0.8:0.8:10.4、1.5:1.5:9.0等，但并不僅限于所列舉的數值，上述數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
14、本專利技術中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鐠釔共摻雜M型六角鐵氧體材料，其特征在于，所述鐠釔共摻雜M型六角鐵氧體材料的化學式包括SrzFe12-x-yPrxYyO19，其中，0.05≤x≤2.0，0.05≤y≤1.5，0.9≤z≤1.4，且x/y＞1/7。
2.一種權利要求1所述的鐠釔共摻雜M型六角鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鐠源、釔源和鐵源的總摩爾量與所述鍶源的摩爾量之比為12:(0.9～1.4)；
4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述絡合劑的摩爾量與所述鍶源、鐵源、鐠源和釔源的總摩爾量之比為(1～5):1；
5.根據權利要求2-4任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：先將鍶源、鐵源、鐠源、釔源和溶劑攪拌混合，然后向其加入絡合劑溶液。
6.根據權利要求2-5任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述調節pH的pH范圍為5～8.5；
7.根據權利要求2-6任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述加熱反應的恒溫溫度為75～95℃；
8.根據權利要求2-7任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理前，先對所述粘稠凝膠進行干燥；
9.根據權利要求2-8任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
10.一種權利要求1所述的鐠釔共摻雜M型六角鐵氧體材料的應用，其特征在于，所述應用包括吸波材料、永磁材料、微波器件及催化領域。
...【技術特征摘要】
1.一種鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料，其特征在于，所述鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的化學式包括srzfe12-x-yprxyyo19，其中，0.05≤x≤2.0，0.05≤y≤1.5，0.9≤z≤1.4，且x/y＞1/7。
2.一種權利要求1所述的鐠釔共摻雜m型六角鐵氧體材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鐠源、釔源和鐵源的總摩爾量與所述鍶源的摩爾量之比為12:(0.9～1.4)；
4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述絡合劑的摩爾量與所述鍶源、鐵源、鐠源和釔源的總摩爾量之比為(1～5):1；
5.根據權利要求2-4任意一項所述的制...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙倩倩，景曉東，趙同云，宮華揚，
申請(專利權)人：中國科學院贛江創新研究院，
類型：發明
國別省市：
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