CN106854453A - 一种层状复合吸波材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种层状复合吸波材料的制备方法，首先通过熔盐法制备了在(001)方向上取生长的片状BaFe₁₂O₁₉粉体，其次通过HF腐蚀Ti₃AlC₂得到类石墨烯结构的Ti₃C₂粉体，最后经过流延成型工艺，得到层状复合吸波材料。本发明采用流延成型工艺，操作简单，制备周期短，可实现高度自动化，生产效率高，降低了成本，并且制备得到的材料分散均匀，致密性和均匀性良好。

Description

一种层状复合吸波材料的制备方法

技术领域

本发明属于材料科学领域，涉及一种层状复合吸波材料的制备方法。

背景技术

随着现代磁电技术的飞速发展，各种电磁设备应用的日益广泛，电磁辐射已成为人类生活和工作的公害，它所产生的电磁干扰和电磁污染损坏了高频电子设备工作环境和人类生活环境，高性能的吸波材料已经成为了目前电磁材料领域研究和开发的重点之一。此外，现代战争中，磁性吸波材料在减少或消除雷达、红外线的探测，以达到战场隐身方面具有广泛的应用，受到了世界各国的高度重视。可见研究具有高性能生物吸波材料对人类日常生活和军事建设都具有迫切的实用价值。目前传统的吸波材料已经无法满足当前抗电磁干扰和军用隐身技术对电磁波吸收剂的薄、轻、宽、强的要求，高性能复合吸波材料的研究和开发已成为当前重要的研究方向。

钡铁氧体具有制备工艺简单、成本低廉、吸收强、吸收频带宽等优点，并且其频率特性好(其相对磁导率较大，而相对介电常数较小)，适合制作匹配层，在低频率拓宽频带方面，具有良好的应用潜力。类石墨烯材料则是指具有石墨烯结构，包含其他元素的二维原子晶体或化合物。类石墨烯具有优异的物理化学性质，且其组分可调，适当的控制和调解其组分可以获得具有特殊性能的二维层状纳米晶体材料，为其在纳米技术领域的应用奠定了良好的基础。现阶段类石墨烯快速发展，国内外主要将其应用于纳米吸附剂、电化学传感器、锂离子电池、超级电容器和储氢等领域。类石墨烯密度小、电导率高、热稳定性好，是潜在的介电损耗型吸收剂；片状结构的钡铁氧体吸收强、吸收频带宽、高的磁晶各向异性场、自然共振频率高，是良好的磁损耗型吸收剂。但现有技术中制备方法复杂，且所制备的吸附材料的吸附性能仍有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种层状复合吸波材料的制备方法，该方法操作简单，成本低廉，制得的复合材料吸波性能较好。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种层状复合吸波材料的制备方法，将无水乙醇、丁酮和三油酸甘油酯进行一次球磨，混合均匀，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨，混合均匀，然后加入片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体，球磨后进行流延，得到层状复合吸波材料；其中，片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体的质量比(0.5～1):(5～6)。

本发明进一步的改进在于，片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体总质量是无水乙醇、丁酮、三油酸甘油酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂的总质量的30％～80％；流延时，流延刮刀的高度200～250μm。

本发明进一步的改进在于，无水乙醇、丁酮和三油酸甘油酯的质量比为(2～6):(5～8):(1～3)。

本发明进一步的改进在于，聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂的质量比为(0.2～0.6):(0.1～0.5):(0.1～0.5)。

本发明进一步的改进在于，片状BaFe₁₂O₁₉粉体通过以下过程制备：

1)按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比，将BaCO₃与Fe₂O₃混合，再加入NaCl通过球磨混合均匀，然后干燥、过60目筛，得到混合粉体A₁；其中，BaCO₃与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:(1～2)；

2)将步骤1)所得到的混和粉体A₁于1000～1200℃预烧2～4h，洗涤，得到BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁；

3)将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁，再将混和粉体C₁于1000～1200℃煅烧2～8h，水洗，得到在(001)方向上具有取向的片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

本发明进一步的改进在于，步骤1)中球磨的转速为500～600r/min，球磨的时间为15～20h；干燥的温度为60～100℃，时间为4～8h；BaCl·2H₂O的质量为Fe₂O₃质量的2～3倍，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaCl·2H₂O、Fe₂O₃以及BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁总质量的5％-15％。

本发明进一步的改进在于，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体通过以下过程制备：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，将Ti、Al和TiC，球磨混合均匀，干燥后在气氛炉中烧结，然后经氢氟酸腐蚀后，得到经氢氟酸腐蚀后的Ti₃AlC₂粉体。

本发明进一步的改进在于，烧结时采用氮气保护，烧结的温度为1350℃，烧结的时间为1～4h。

本发明进一步的改进在于，以6～8℃/min的升温速率加热至1350℃。

本发明进一步的改进在于，腐蚀具体过程为：将2～5g烧结后的产物浸没在60～100mL的氢氟酸溶液中，搅拌2～6h使腐蚀完全，然后离心分离，水洗直至离心上清液pH值为5～6，然后将所得固体样品室温干燥24～48h。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明中片状结构的BaFe₁₂O₁₉吸收强、吸收频带宽、高的磁晶各向异性场、自然共振频率高，是良好的磁损耗型吸收剂。将Ti₃AlC₂陶瓷粉体浸入HF中腐蚀处理，可制备得二维Ti₃C₂材料，该材料具有优异的物理化学性质，很好的导热性能和导电性能，且其组分可调，适当的控制和调解其组分可以获得具有特殊性能的二维层状，有利于电磁波在层与层反射损耗；本发明综合利用二者的优点，采用流延法制备Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合材料。本发明采用流延工艺，物料分散均匀而且膜的厚度均一，并且制备所用的流延浆料无毒性，不会对人体造成伤害。本发明设备简单，工艺稳定，可连续操作，生产效率高，可实现高度自动化，降低了成本，材料致密性和均匀性良好，并且制备方法简单。本发明制得的片状粉体BaFe₁₂O₁₉和类石墨烯结构Ti₃C₂粉体在有机载体浆料中进行平面方向的排列，经过干燥制得取向良好的吸波材料。

进一步的，本发明通过熔盐法制备了具有取向的片状BaFe₁₂O₁₉粉体，通过HF腐蚀Ti₃AlC₂得到类石墨烯结构的Ti₃C₂粉体，最后经过流延成型工艺，得到具有较好取向兼具介电、磁损耗功能的吸附材料。

附图说明

图1为熔盐法制备的BaFe₁₂O₁₉粉体的XRD图。

图2为Ti₃AlC₂粉体利用HF腐蚀处理2h后的腐蚀产物的XRD图。

图3为本发明熔盐法制备的BaFe₁₂O₁₉粉体的SEM图。

图4为Ti₃AlC₂粉体利用HF腐蚀处理2h后的腐蚀产物的SEM图。

图5为流延法制备的层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料的SEM图。

图6为流延法制备的层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为3.0mm的反射损耗图。

图7为流延法制备的层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为4.5mm的反射损耗图。

图8为流延法制备的层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为5.0mm的反射损耗图。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明中的片状Ba₂Fe₁₂O₁₉粉体在(001)方向取向生长。本发明中热压的温度为60～80℃，压力为0.5～1MPa，保压时间为30s～1min。

实施例1

步骤1：用电子天平准确取总量为20g的BaCO₃、Fe₂O₃和NaCl，然后球磨混合均匀，其中，球磨的转速为600r/min，球磨时间为15h。NaCl为熔盐，BaCO₃与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:2，BaCO₃与Fe₂O₃的量按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比。

步骤2：将球磨后的混合料干燥后在1000℃成相，并保温4h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤3：将反应后得到的产物置于的去离水中超声分散，洗涤，干燥，得到BaFe₁₂O₁₉前驱体。其中去离子水的温度为80℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度80℃。

步骤4：将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁；其中，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁、Fe₂O₃与BaCl·2H₂O总质量的5％，BaCl₂·2H₂O为制备Ba₂Fe₁₂O₁₉片状所用的熔盐，其加入质量为Fe₂O₃质量的2倍。

步骤5：将混合粉体C₁在1100℃下保温8h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤6：将反应后得到的产物置于去离水中超声分散，洗涤，干燥。其中所用的去离子水的温度为80℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度80℃，得到片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

步骤7：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，称取总量为20g的Ti、Al和TiC，然后在球磨机中进行球磨，球磨机转速为600r/min，料:球:乙醇＝1:2:1(质量比)；球磨1h获得均匀粉末并将其在50℃下干燥；

步骤8：将干燥的混料用氮气保护，以7℃/min的升温速率加热至1350℃，保温4h，得到Ti₃AlC₂粉体。

步骤9：将步骤8中所得Ti₃AlC₂粉体取4g浸没在70mL的氢氟酸(氢氟酸的浓度是49％，购买于国药集团化学试剂有限公司)中，利用磁力搅拌，搅拌速度为500r/min，进行腐蚀反应4h，离心分离，水洗直至离心上清液pH值在5～6之间，将所得固体样品室温干燥32h，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体；

步骤10：称取4g无水乙醇、6g丁酮、2g三油酸甘油酯进行一次球磨。

步骤11：然后向步骤10中球磨后的产品中加入0.4g聚乙烯醇缩丁醛、0.3g聚乙二醇和0.2g邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨。

步骤12：向加入到步骤11球磨后的产品中加入0.8g片状BaFe₁₂O₁₉粉体和5.5g经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体，在转速为280r/min下球磨2h。

步骤13：将步骤12混合好的浆料，进行流延，流延刮刀的高度为220μm，得到层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料。

将复合吸波材料经热压后，具体的热压的温度为70℃，压力为0.6MPa，保压45smin后进行测试。

从图1可以看出，熔盐法制备的BaFe₁₂O₁₉无杂相生成，在(001)面的衍射强度增强，表明晶粒发生了择优取向生长。

从图3可以看出，熔盐法制备出的BaFe₁₂O₁₉晶粒为边长500μm～100μm左右，厚度10μm左右的厚片状，表面光滑且平整，晶粒发生了明显的择优取向生长。

从图5可以看出，经过流延工艺处理后的片状BaFe₁₂O₁₉晶粒取向排列在上面一层，层状Ti₃C₂在下面一层，层与层之间结合紧密。

从图6可以看出，层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为3.0mm，在6.1GHz时，最大反射损耗-21.9dB。

从图7可以看出，层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为4.0mm，在3.9GHz时，最大反射损耗-18.4dB。

从图8可以看出，层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料厚度为5.0mm，在3.5GHz时，最大反射损耗-22.8dB。

实施例2

步骤1：用电子天平准确取总量为20g的BaCO₃、Fe₂O₃和NaCl，然后球磨混合均匀，其中，球磨的转速为600r/min，球磨时间为15h。NaCl为熔盐，BaCO₃、与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:2，BaCO₃与Fe₂O₃的量按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比。

步骤2：将球磨后的混合料干燥后在1200℃成相，并保温4h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤3：将反应后得到的产物置于的去离水中超声分散，洗涤，干燥，得到BaFe₁₂O₁₉前驱体。其中去离子水的温度为100℃，超声时间20min，洗涤5次，干燥的温度90℃。

步骤4：将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁；其中，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁、Fe₂O₃与BaCl·2H₂O总质量的10％，BaCl₂·2H₂O为制备Ba₂Fe₁₂O₁₉片状所用的熔盐，其加入质量为Fe₂O₃质量的1.5倍。

步骤5：将混合粉体C₁在1150℃下保温10h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤6：将反应后得到的产物置于去离水中超声分散，洗涤，干燥。其中所用的去离子水的温度为80℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度80℃，得到片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

步骤7：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，称取总量为25g的称取Ti、Al和TiC，然后在球磨机中进行球磨，球磨机转速为600r/min，料:球:乙醇＝1:2:1(质量比)；球磨1h获得均匀粉末并将其在40℃下干燥。

步骤8：将干燥的混料用氮气保护，以6℃/min的升温速率加热至1350℃，保温1h，得到Ti₃AlC₂粉体。

步骤9：将步骤8中所得Ti₃AlC₂粉体取2g浸没在60mL的氢氟酸(氢氟酸的浓度是49％，购买于国药集团化学试剂有限公司)中，利用磁力搅拌，搅拌速度为500r/min，进行腐蚀反应2h，离心分离，水洗直至离心上清液pH值在5～6之间，将所得固体样品室温干燥24h，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体；

步骤10：称取2g无水乙醇、5g丁酮、1g三油酸甘油酯进行一次球磨。

步骤11：然后向步骤10中球磨后的产品中加入0.2g聚乙烯醇缩丁醛、0.1g聚乙二醇和0.1g邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨。

步骤12：向加入到步骤11球磨后的产品中加入0.5g片状BaFe₁₂O₁₉粉体和5g经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体，在转速为280r/min下球磨2h。

步骤13：将步骤12混合好的浆料，进行流延，流延刮刀的高度200μm，得到层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料。

将复合吸波材料经热压后，具体的热压的温度为60℃，压力为0.5MPa，保压30smin后进行测试。

从图2可以看出，HF腐蚀后，2θ≈9°左右(002)面衍射峰强度的增强，这于Ti₃C₂的PDF卡片一致。

从图4可以看出，Ti₃C₂层的厚度很薄，且层片间距大，呈现一端张开一端收缩的趋势。

实施例3

步骤1：用电子天平准确取总量为20g的BaCO₃、Fe₂O₃和NaCl，然后球磨混合均匀，其中，球磨的转速为500r/min，球磨时间为18h。NaCl为熔盐，BaCO₃、与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:1，BaCO₃与Fe₂O₃的量按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比。

步骤2：将球磨后的混合料干燥后在1200℃成相，并保温3h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤3：将反应后得到的产物置于的去离水中超声分散，洗涤，干燥，得到BaFe₁₂O₁₉前驱体。其中去离子水的温度为90℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度60℃。

步骤4：将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁；其中，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁、Fe₂O₃与BaCl·2H₂O总质量的5％，BaCl₂·2H₂O为制备Ba₂Fe₁₂O₁₉片状所用的熔盐，其加入质量为Fe₂O₃质量的1倍。

步骤5：将混合粉体C₁在1100℃下保温6h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤6：将反应后得到的产物置于去离水中超声分散，洗涤，干燥。其中所用的去离子水的温度为100℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度60℃，得到片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

步骤7：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，称取总量为12g的Ti、Al和TiC，然后在球磨机中进行球磨，球磨机转速为600r/min，料:球:乙醇＝1:2:1(质量比)；球磨1h获得均匀粉末并将其在60℃下干燥；

步骤8：将干燥的混料用氮气保护，以6℃/min的升温速率加热至1350℃，保温4h，得到Ti₃AlC₂粉体。

步骤9：将步骤8中所得Ti₃AlC₂粉体取5g浸没在100mL的氢氟酸(氢氟酸的浓度是49％，购买于国药集团化学试剂有限公司)中，利用磁力搅拌，搅拌速度为500r/min，进行腐蚀反应6h，离心分离，水洗直至离心上清液pH值在5～6之间，将所得固体样品室温干燥48h，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体；

步骤10：称取6g无水乙醇、8g丁酮、3g三油酸甘油酯进行一次球磨。

步骤11：然后向步骤10中球磨后的产品中加入0.6g聚乙烯醇缩丁醛、0.5g聚乙二醇和0.5g邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨。

步骤12：向加入到步骤11球磨后的产品中加入1g片状BaFe₁₂O₁₉粉体和6g Ti₃C₂粉体，在转速为280r/min下球磨2h。

步骤13：将步骤12混合好的浆料，进行流延，流延刮刀的高度250μm，得到层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料。

实施例4

一种层状复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：用电子天平准确取总量为20g的BaCO₃、Fe₂O₃和NaCl，然后球磨混合均匀，其中，球磨的转速为500r/min，球磨时间为15h。NaCl为熔盐，BaCO₃、与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:1，BaCO₃与Fe₂O₃的量按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比。

步骤2：将球磨后的混合料干燥后在1000℃成相，并保温4h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤3：将反应后得到的产物置于的去离水中超声分散，洗涤，干燥，得到BaFe₁₂O₁₉前驱体。其中去离子水的温度为90℃，超声时间15min，洗涤8次，干燥的温度100℃。

步骤4：将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁；其中，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁、Fe₂O₃与BaCl·2H₂O总质量的15％，BaCl₂·2H₂O为制备Ba₂Fe₁₂O₁₉片状所用的熔盐，其加入质量为Fe₂O₃质量的2倍。

步骤5：将混合粉体C₁在1000℃下保温8h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤6：将反应后得到的产物置于去离水中超声分散，洗涤，干燥。其中所用的去离子水的温度为100℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度60℃，得到片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

步骤7：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，称取总量为12g的Ti、Al和TiC，然后在球磨机中进行球磨，球磨机转速为600r/min，料:球:乙醇＝1:2:1(质量比)；球磨1h获得均匀粉末并将其在60℃下干燥；

步骤8：将干燥的混料用氮气保护，以7℃/min的升温速率加热至1350℃，保温2h，得到Ti₃AlC₂粉体。

步骤9：将步骤8中所得Ti₃AlC₂粉体取5g浸没在100mL的氢氟酸(氢氟酸的浓度是49％，购买于国药集团化学试剂有限公司)中，利用磁力搅拌，搅拌速度为500r/min，进行腐蚀反应6h，离心分离，水洗直至离心上清液pH值在5～6之间，将所得固体样品室温干燥48h，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体；

步骤10：称取6g无水乙醇、8g丁酮、3g三油酸甘油酯进行一次球磨。

步骤11：然后向步骤10中球磨后的产品中加入0.6g聚乙烯醇缩丁醛、0.5g聚乙二醇和0.5g邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨。

步骤12：向加入到步骤11球磨后的产品中加入1g片状BaFe₁₂O₁₉粉体和6g Ti₃C₂粉体，在转速为280r/min下球磨2h。

步骤13：将步骤12混合好的浆料，进行流延，流延刮刀的高度250μm，得到层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料。

实施例5

一种层状复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：用电子天平准确取总量为20g的BaCO₃、Fe₂O₃和NaCl，然后球磨混合均匀，其中，球磨的转速为500r/min，球磨时间为20h。NaCl为熔盐，BaCO₃、与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:2，BaCO₃与Fe₂O₃的量按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比。

步骤2：将球磨后的混合料干燥后在1100℃成相，并保温2h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤3：将反应后得到的产物置于的去离水中超声分散，洗涤，干燥，得到BaFe₁₂O₁₉前驱体。其中去离子水的温度为90℃，超声时间15min，洗涤6次，干燥的温度100℃。

步骤4：将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁；其中，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁、Fe₂O₃与BaCl·2H₂O总质量的5％，BaCl₂·2H₂O为制备Ba₂Fe₁₂O₁₉片状所用的熔盐，其加入质量为Fe₂O₃质量的3倍。

步骤5：将混合粉体C₁在1200℃下保温2h使氧化物充分进行熔盐反应。

步骤6：将反应后得到的产物置于去离水中超声分散，洗涤，干燥。其中所用的去离子水的温度为100℃，超声时间15min，洗涤5次，干燥的温度60℃，得到片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

步骤7：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，称取总量为12g的Ti、Al和TiC，然后在球磨机中进行球磨，球磨机转速为600r/min，料:球:乙醇＝1:2:1(质量比)；球磨1h获得均匀粉末并将其在60℃下干燥；

步骤8：将干燥的混料用氮气保护，以8℃/min的升温速率加热至1350℃，保温1h，得到Ti₃AlC₂粉体。

步骤9：将步骤8中所得Ti₃AlC₂粉体取5g浸没在100mL的氢氟酸(氢氟酸的浓度是49％，购买于国药集团化学试剂有限公司)中，利用磁力搅拌，搅拌速度为500r/min，进行腐蚀反应6h，离心分离，水洗直至离心上清液pH值在5～6之间，将所得固体样品室温干燥48h，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体；

步骤10：称取6g无水乙醇、8g丁酮、3g三油酸甘油酯进行一次球磨。

步骤11：然后向步骤10中球磨后的产品中加入0.6g聚乙烯醇缩丁醛、0.5g聚乙二醇和0.5g邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨。

步骤12：向加入到步骤11球磨后的产品中加入1g片状BaFe₁₂O₁₉粉体和6g Ti₃C₂粉体，在转速为280r/min下球磨2h。

步骤13：将步骤12混合好的浆料，进行流延，流延刮刀的高度250μm，得到层状Ti₃C₂/BaFe₁₂O₁₉复合吸波材料。

Claims (10)

1.一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，将无水乙醇、丁酮和三油酸甘油酯进行一次球磨，混合均匀，然后加入聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂，进行二次球磨，混合均匀，然后加入片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体，球磨后进行流延，得到层状复合吸波材料；其中，片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体的质量比(0.5～1):(5～6)。

2.根据权利要求1所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，片状BaFe₁₂O₁₉粉体和经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体总质量是无水乙醇、丁酮、三油酸甘油酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂的总质量的30％～80％；流延时，流延刮刀的高度200～250μm。

3.根据权利要求1所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，无水乙醇、丁酮和三油酸甘油酯的质量比为(2～6):(5～8):(1～3)。

4.根据权利要求1所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇和邻苯二甲酸二丁脂的质量比为(0.2～0.6):(0.1～0.5):(0.1～0.5)。

5.根据权利要求1所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，片状BaFe₁₂O₁₉粉体通过以下过程制备：

1)按照化学通式BaFe₁₂O₁₉中的摩尔配比，将BaCO₃与Fe₂O₃混合，再加入NaCl通过球磨混合均匀，然后干燥、过60目筛，得到混合粉体A₁；其中，BaCO₃与Fe₂O₃的总质量与NaCl的质量比为1:(1～2)；

2)将步骤1)所得到的混和粉体A₁于1000～1200℃预烧2～4h，洗涤，得到BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁；

3)将Fe₂O₃、BaCl·2H₂O和BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁，湿磨后，得到混合料浆，然后将混合料浆干燥后过60目筛，得到混合粉体C₁，再将混和粉体C₁于1000～1200℃煅烧2～8h，水洗，得到在(001)方向上具有取向的片状BaFe₁₂O₁₉粉体。

6.根据权利要求4所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中球磨的转速为500～600r/min，球磨的时间为15～20h；干燥的温度为60～100℃，时间为4～8h；BaCl·2H₂O的质量为Fe₂O₃质量的2～3倍，BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁的质量为BaCl·2H₂O、Fe₂O₃以及BaFe₁₂O₁₉粉体的前驱体B₁总质量的5％-15％。

7.根据权利要求1所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，经氢氟酸腐蚀后的Ti₃C₂粉体通过以下过程制备：按摩尔比Ti:Al:TiC＝1.0:1.2:2.0，将Ti、Al和TiC，球磨混合均匀，干燥后在气氛炉中烧结，然后经氢氟酸腐蚀后，得到经氢氟酸腐蚀后的Ti₃AlC₂粉体。

8.根据权利要求7所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，烧结时采用氮气保护，烧结的温度为1350℃，烧结的时间为1～4h。

9.根据权利要求8所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，以6～8℃/min的升温速率加热至1350℃。

10.根据权利要求7所述的一种层状复合吸波材料的制备方法，其特征在于，腐蚀具体过程为：将2～5g烧结后的产物浸没在60～100mL的氢氟酸溶液中，搅拌2～6h使腐蚀完全，然后离心分离，水洗直至离心上清液pH值为5～6，然后将所得固体样品室温干燥24～48h。