【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電磁波吸收陶瓷材料，尤其涉及一種高熵氧化物吸波陶瓷粉體材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、理想的電磁功能材料應具備以下特性：輕薄以便于攜帶和安裝；寬頻帶覆蓋以適應不同頻率的電磁波，高效吸收以減少反射和散射；以及在極端環境下仍能保持性能的耐高溫和抗氧化能力。
2、然而，現有的電磁功能材料多以磁性材料為主，這些材料雖然在常溫下表現良好，但在高溫環境下容易失去磁性，導致電磁功能效果大打折扣；另一方面，以介電型吸波材料為基礎的吸波材料雖然具有可以在高溫下使用的優勢，但其電磁功能強度和頻帶寬度往往不盡如人意；以涂層為例，實際應用在電子設備上的電磁功能涂層的厚度要求在2mm以下，而根據四分之一波長理論，由于涂層厚度的限制，其在高頻（ku波段）能展現出理想的電磁功能強度，而在相對低頻處（如x波段）不能展現出理想的電磁功能強度。
3、所以，迫切需要一種在高溫環境下長時間適用的電磁波吸收材料，不僅具有常溫下的電磁功能，在高溫極端環境下仍具有好的電磁功能強度和寬頻帶覆蓋，以滿足通訊技術的發展對電磁波吸收材料提出的更高要求。
技術實現思路
1、鑒于上述的分析，本專利技術實施例旨在提供一種高熵氧化物吸波陶瓷粉體材料及其制備方法和應用，用以解決現有電磁波吸收材料的耐高溫性和抗氧化性差、對低頻波段的吸收效率低的問題中至少一個。
2、第一方面，本專利技術實施例提供了一種高熵氧化物吸波陶瓷材料，所述陶瓷材料具有鈣鈦礦結構，分子結構為abo3，其中，a包括la和
3、進一步的，所述分子結構abo3中，la、sr的摩爾比為3：7-7：3。
4、進一步的，所述a包括la和sr，以及ba、y、gd、ce中的1-3種元素。
5、進一步的，所述分子結構abo3中，所述b為fe、co、ni、cr和mn。
6、進一步的，所述fe、co、ni、cr、mn的摩爾比為1：1：1：1：1或1：1：1：1：2。
7、進一步的，所述陶瓷材料為陶瓷粉體材料，粒徑為120-230目，松裝密度為1.0-1.4g/cm3。
8、第二方面，本專利技術實施例提供了一種制備上述陶瓷材料的方法，所述方法包括：將混合后的原料進行燒結；
9、其中，所述a的原料為三氧化二鑭和碳酸鍶；
10、所述b的原料為b的氧化物，選自氧化鎳、二氧化錳、三氧化二鐵、三氧化二鈷、二氧化鉿、二氧化鈦、二氧化鋯中的至少5種。
11、進一步的，所述燒結的條件包括：在真空度為8-20pa的條件下，在溫度1295-1405℃下，保持10-15h。
12、進一步的，所述燒結后還包括將燒結后的產物進行破碎、篩分的步驟，進行所述篩分的篩網目數為120-230目。
13、進一步的，所述混合的方法為濕法球磨，具體條件包括：介質為無水乙醇，球料比為（2-4）:1，轉速為300-400rpm，時間為10-15h。
14、第三方面，本專利技術實施例提供了一種電磁波吸收涂層，所述電磁波吸收涂層包括上述陶瓷材料。
15、與現有技術相比，本專利技術至少可實現如下有益效果之一：
16、1、本專利技術提供的高熵氧化物吸波陶瓷材料具有鈣鈦礦結構，高熵氧化物中的多種元素存在原子尺寸差異并隨機分布，使氧化物的晶格結構發生畸變并生成缺陷，這些畸變和缺陷不僅提高材料的吸波效率，還能提高吸波材料高溫下的化學穩定性和熱穩定性，增強循環穩定性和延長服役壽命；具有鈣鈦礦結構的高熵氧化物具有原本在熱力學上不易穩定的固溶體相，抑制相分離和有序化過程，促進制得的高熵氧化物具有均一、致密的微觀結構，有利于電磁波的吸收和損耗，降低電磁波在材料中的穿透深度，使吸波材料趨于輕薄，便于攜帶和安裝；高熵氧化物中多種元素之間的協同效應，可以實現對電磁波的強吸收和寬頻吸收；通過調整a位和b位離子的種類和比例，可以實現對鈣鈦礦材料電磁性質的精確調控，從而優化其電磁波吸收性能，滿足不同的應用需求。
17、本專利技術將高熵概念與鈣鈦礦結構相結合，精準調控高熵氧化物陶瓷材料的電磁功能，實現對低頻電磁波的有效吸收；具有高溫條件下的抗氧化性及熱穩定性，并保持材料在高溫下優異的電磁功能強度；本專利技術高熵氧化物陶瓷粉體材料拓寬了電磁波吸收材料的范圍，提高環境適應性，滿足通訊技術的發展對電磁波吸收材料提出的更高要求。
18、2、本專利技術提供的高熵氧化物吸波陶瓷材料的分子結構abo3中，控制作為a的兩種元素la和sr的摩爾比為3:7-7:3，提高所述高熵氧化物陶瓷材料的電導率，實現寬頻帶覆蓋以吸收不同頻率的電磁波，并使其具有結構完整、穩定的鈣鈦礦結構，進一步改善材料的吸波性能和耐溫性能。
19、3、本專利技術為了提高高熵氧化物陶瓷的電磁功能強度和耐高溫性能，進一步限定了不同b元素的摩爾比，根據本專利技術一些優選的實施方式，當b為fe、co、ni、cr和mn時，各元素的摩爾比為1：1：1：1：1或1：1：1：1：2。
20、4、本專利技術將所述高熵氧化物吸波陶瓷粉體材料的粒徑控制在120-230目，松裝密度為1.0-1.4g/cm3，以提高實際熱噴涂應用中粉末的流動性，降低元素蒸發損失量，并保證熱噴涂制備電磁功能涂層過程中粉末能夠被充分融化，提高涂層質量。
21、5、本專利技術采用固相合成法制備高熵氧化物吸波陶瓷材料，原料采用金屬氧化物粉體，原料易得，成本低；通過直接燒結所述的金屬氧化物原料即可得到具有鈣鈦礦結構的高純度高熵氧化物陶瓷材料，燒結的溫度為1295-1405℃，時間為10-15h，制備過程無需劇毒溶劑，安全環保，且工藝簡單，制備周期短，有望進行大批量生產。
22、6、本專利技術方法采用濕法球磨的方式對所述金屬氧化物粉體原料進行混合，濕法球磨具有好的散熱效果，可有效控制材料的粒度和分布，且低能耗低成本，有利于材料的規模化生產。
23、7、將本專利技術高熵氧化物吸波陶瓷材料應用于電磁波吸附涂層中，不僅在較寬的波頻帶實現對電磁波的吸收，尤其在較低頻帶（8-12ghz）具有較高的電磁功能強度，如圖5所示；當制備的涂層厚度為1-2mm的范圍內時，不僅在室溫下對x波段的吸收帶寬為1.5ghz以上，而且在1000℃溫度下對x波段的吸收帶寬為1.0ghz以上，表1與現有技術比較，更能適應新式裝備有效地避開電磁波的探測；同時，本專利技術高熵氧化物陶瓷材料的鈣鈦礦結構耐溫性能好，通過熱重分析結果可知，在空氣氛圍中加熱到1200℃時，陶瓷材料的質量一直保持穩定，具有較好的熱穩定性能和抗氧化能，在高溫下仍保持較好的電磁功能，循環性能穩定，服役壽命長；另外，本專利技術陶瓷材料對較低頻帶（8-12ghz）具有較高的電磁功能強度，可降低電磁功能涂層的制作厚度，實現吸波材料在電子設備中應用的輕量化，便于攜帶和安裝，尤其適用于對重量有嚴格限定要求的飛行器等裝備。
24、本專利技術中，上述各技術方案之間還可以相互本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高熵氧化物吸波陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料具有鈣鈦礦結構，分子結構為ABO3，其中，A包括La和Sr，B為Cr、Ni、Mn、Fe、Co、Zr、Hf、Ti中的至少5種元素。
2.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述分子結構ABO3中，La、Sr的摩爾比為3：7-7：3。
3.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述A包括La和Sr，以及Ba、Y、Gd、Ce中的1-3種元素。
4.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述分子結構ABO3中，所述B為Fe、Co、Ni、Cr和Mn。
5.根據權利要求4所述的陶瓷材料，其特征在于，所述Fe、Co、Ni、Cr、Mn的摩爾比為1：1：1：1：1或1：1：1：1：2。
6.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料為陶瓷粉體材料，粒徑為120-230目，松裝密度為1.0-1.4g/cm3。
7.一種制備權利要求1-6任一項所述陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括：將混合后的原料進行燒結；
8.根據權利要求7所述的
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合的方法為濕法球磨，具體條件包括：介質為無水乙醇，球料比為（2-4）:1，轉速為300-400rpm，時間為10-15h。
10.一種電磁波吸收涂層，其特征在于，所述電磁波吸收涂層包括權利要求1-6任一項所述的陶瓷材料或由權利要求7-9任一項所述的方法得到的陶瓷材料。
...【技術特征摘要】
1.一種高熵氧化物吸波陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料具有鈣鈦礦結構，分子結構為abo3，其中，a包括la和sr，b為cr、ni、mn、fe、co、zr、hf、ti中的至少5種元素。
2.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述分子結構abo3中，la、sr的摩爾比為3：7-7：3。
3.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述a包括la和sr，以及ba、y、gd、ce中的1-3種元素。
4.根據權利要求1所述的陶瓷材料，其特征在于，所述分子結構abo3中，所述b為fe、co、ni、cr和mn。
5.根據權利要求4所述的陶瓷材料，其特征在于，所述fe、co、ni、cr、mn的摩爾比為1：1：1：1：1或1：1：1：1：2。
6.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁旭冏，郝亞鳴，赫麗華，胡悅，張有為，劉平桂，羅文，縱統，王志德，王智勇，
申請(專利權)人：中國航發北京航空材料研究院，
類型：發明
國別省市：
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