RU2651343C1 - Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария - Google Patents
Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651343C1 RU2651343C1 RU2016149752A RU2016149752A RU2651343C1 RU 2651343 C1 RU2651343 C1 RU 2651343C1 RU 2016149752 A RU2016149752 A RU 2016149752A RU 2016149752 A RU2016149752 A RU 2016149752A RU 2651343 C1 RU2651343 C1 RU 2651343C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- absorption
- subjected
- barium hexaferrite
- oxides
- substituted barium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- HPYIMVBXZPJVBV-UHFFFAOYSA-N barium(2+);iron(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Ba+2] HPYIMVBXZPJVBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 6
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 4
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000031695 Female restricted epilepsy with intellectual disability Diseases 0.000 description 2
- 101001072243 Homo sapiens Protocadherin-19 Proteins 0.000 description 2
- 102100036389 Protocadherin-19 Human genes 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 2
- 208000017432 developmental and epileptic encephalopathy 9 Diseases 0.000 description 2
- 208000011579 developmental and epileptic encephalopathy, 9 Diseases 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001053 Nickel-zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005350 ferromagnetic resonance Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical group [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
- H01Q17/002—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems using short elongated elements as dissipative material, e.g. metallic threads or flake-like particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению магнитно-диэлектрических материалов, поглощающих электромагнитное излучение, и может быть использовано в радиоэлектронной технике при производстве принимающих антенн, осуществляющих селективное радиопоглощение в субтерагерцовом диапазоне (0,09-0,1 ТГц). Материал получают путем синтезирования замещенного гексаферрита бария BaFe12-xAlxO19, где 0.5≤x≤2, из оксидов Fe2О3, Al2O3 и карбоната ВаСО3 с нанесением диэлектрического слоя легкоплавкой эвтектики в процессе единого цикла твердофазной реакции за счет добавления в исходную шихту 1-2 мас.% B2O3. Порошки подвергают мокрому помолу, после чего смесь прессуют и подвергают обжигу на воздухе при 1150-1250°С до спекания, затем медленно охлаждают. Способ получения поглощающего материала является простым, а полученный материал имеет коэффициенты поглощения -19,6…-22,7 дБ и эффективен для поглощения в субтерагерцовой области спектра (0,09-0,1 ТГц). 6 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области получения магнитно-диэлектрических материалов, поглощающих электромагнитное излучение, и может быть использовано в радиоэлектронной технике при производстве принимающих антенн, осуществляющих селективное радиопоглощение в субтерагерцовом диапазоне (0,09-0,1 ТГц).
Известен способ получения композиционного радиопоглощающего материала, состоящего из магнитных частиц (на основе ферритов), диспергированных в полимерном компаунде (см. В.М. Петров, В.В. Гагулин. Радиопоглощающие материалы. Журнал "Неорганические материалы", 2001, т. 37, №2, с. 135-141). Применение данного материала имеет основной недостаток - энергия электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне поглощается только за счет магнитных потерь в феррите (процессы резонанса доменных границ - РДГ и естественного ферромагнитного резонанса - ЕФМР). Данные процессы направлены на поглощение только лишь магнитной составляющей, не учитывая диэлектрических потерь в материале. Как результат - невысокая эффективность (менее -10 дБ) поглощения СВЧ-энергии.
Известен способ получения поглощающего порошкообразного материала (см. Патент USA №5965056, H01Q 17/00, от 12.10.1999), состоящего из магнитной компоненты - никель-цинковый феррит (99,9 вес. %) со структурой шпинели (состав феррита: 49-50 мол. % Fe2O3; 32-35 мол. % ZnO; 3-9 мол. % CuO; и 9-14 мол. % NiO) и диэлектрической компоненты - оксид молибдена (0,1 вес. % MoO3). Основным недостатком данного способа является сложный контроль равномерности распределения диэлектрической компоненты и невысокая степень эффективности радиопоглощения (менее 18 дБ в диапазоне 50-400 МГц).
Наиболее близким к предложенному способу является способ получения поглощающего материала на основе ферритового наполнителя с нанесенными диэлектрическими слоями на поверхность ферритовых гранул. В качестве прототипа нами принят способ формирования композиционного материала для поглощения электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне (см. Патент РФ №2247759 «Композиция для поглощения электромагнитного излучения и способ получения композиции» от 10.03.2005). Для реализации поставленной задачи в прототипе предлагается формировать поглощающий материал путем совмещения связующего с магнитодиэлектрическим наполнителем, в качестве наполнителя используют материал, полученный спеканием при 1150-1250°С и последующего дезагрегирования спека, состоящего из 61,5-86,7 об. % магнитных частиц ферритового материала, полученного химическим осаждением ферритовой фазы из водных растворов, и остальное - из диэлектрических слоев оксидов, осажденных на поверхность магнитных частиц ферритового материала наномолекулярным наслаиванием из газовой среды. В качестве ферритов (магнитная компонента) предлагается использовать такие широко известные радиопоглощающие группы ферритов, как гексаферриты бария с общей формулой BaFe12O19 (с вариацией замещения в А-подрешетке бария на стронций - Ba1-xSrxFe12O19, кальций - Ba1-xCaxFe12O19 или свинец - Ba1-xPbxFe12O19) и феррошпинели никель-цинкового составного ряда Ni1-xZnxFe2O4 (с вариацией замещения никеля и/или цинка на такие металлы, как марганец, кобальт, медь, железо и т.п.). В качестве материала, из которого формируются диэлектрические слои на поверхности частиц ферритов, предлагается использовать такие известные диэлектрики, как оксиды алюминия, кремния, титана и т.п.. Осаждение диэлектрических слоев оксидов на поверхность частиц ферритов проводится методами наномолекулярного наслаивания из газовой среды на специальной установке.
Решение прототипа имеет ряд недостатков. Трудоемкий процесс синтеза феррита и нанесения диэлектрических слоев. В прототипе указан метод химического осаждения из жидкой фазы (раствор нитратов соответствующих катионов) с последующим отжигом при 1150-1250°С (6 часов) с последующим нанесением диэлектрических слоев на поверхности феррита с использованием специализированной аппаратуры (наномолекулярное наслаивание из газовой среды). Также недостатком являются относительно невысокие коэффициенты поглощения СВЧ-энергии (-2.6…-11.8 дБ в диапазоне 0.5-40 ГГц).
Технический результат - упрощение способа получения поглощающего материала (синтез гексаферритов и нанесение диэлектрических слоев на поверхность зерен в едином цикле твердофазной реакции), эффективного для поглощения (коэффициенты поглощения -19,6...-22,7 дБ) в субтерагерцовой области спектра (0,09-0,1 ТГц).
Технический результат достигается тем, что синтезируют замещенный гексаферрит бария BaFe12-xAlxO19, 0.5≤х≤2, из оксидов Fe2O3, Al2O3 и карбоната ВаСО3, взятых в строго стехиометрическом соотношении, при этом перед смешиванием в исходную шихту из смеси оксидов и карбоната добавляют легкоплавкую эвтектику - В2О3 1-2 мас. %, смешанные порошки подвергают мокрому помолу, после чего смесь порошков прессуют и подвергают синтезирующему обжигу на воздухе при 1150-1250°С до спекания, а затем медленно охлаждают.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Поглощающий в субтерагерцовом диапазоне (~0.1 ТГц) материал формируется на основе поликристаллического гексаферрита бария с замещением ионов железа в В-подрешетке диамагнитными ионами алюминия BaFe12-xAlxO19 (где 0.5≤х≤2) с нанесением диэлектрического слоя легкоплавкой эвтектики В2О3 (1-2 мас. %) в едином цикле твердофазной реакции. Замещение ионов железа диамагнитными ионами алюминия увеличивает магнитокристаллическую анизотропию и может приводить к управляемому смещению пика поглощения (ЕФМР), в зависимости от предпочтения занимаемых кристаллографических позиций. Также диамагнитное замещение, за счет образования сильной несимметричной ковалентной связи пустыми d-оболочками диамагнитных ионов с окружающими анионами кислорода, способно значительно повысить удельное электросопротивление гексаферрита.
Поликристаллические образцы замещенного гексаферрита бария BaFe12-xAlxO19 получают из оксидов Fe2O3, Al2O3, и карбоната ВаСО3 (все квалификации ОСЧ), взятых в строго стехиометрическом соотношении. Расчеты масс составных компонентов образцов и формирование навесок производить в соответствии со стехиометрическим соотношением общего уравнения реакции:
ВаСО3+{(12-х)/2}*Fe2O3+{х/2}*Al2O3 → BaFe12-xAlxO19+CO2 ↑ (0.5≤х≤2)
Перед смешиванием в исходную шихту (смесь оксидов и карбоната) добавить легкоплавкую эвтектику - оксид бора (В2О3) в количестве 1-2 мас. %. Смешанные с соблюдением стехиометрии порошки подвергать мокрому помолу с добавлением этилового спирта на шаровой мельнице в течение 2 ч. После помола и сушки исходные смеси порошков прессовать на гидравлическом прессе в цилиндрической форме (диаметр 10 мм, высота 5 мм). Компактированные составы подвергать синтезирующему обжигу на воздухе при 1200°С в течение 6 ч, а затем после промежуточного помола в течение 0.5 ч, образцы вновь компактировать и спекать при 1200°С в течение 3 ч. После спекания образцы медленно охлаждать со скоростью ~ 100°С/ч.
Предложенный способ получения поглощающего материала является более технологически выгодным по сравнению с методом, предложенным в прототипе, за счет уменьшения количества стадий при синтезе гексаферритов и упрощения способа нанесения диэлектрических слоев на поверхность зерен гексаферрита.
Как следствие предложенного метода (с использованием легкоплавкой эвтектики), были сформированы материалы на основе замещенного гексаферрита бария BaFe12-xAlxO19 (где 0.5≤х≤2) с диэлектрическим слоем (B2O3) на поверхности зерен. Измерения поглощающих характеристик в субтерагерцовом диапазоне (0.07-0.1 ТГц) показали высокую эффективность поглощения энергии электромагнитного излучения при использовании предложенного метода.
Отмечено, что при синтезе поглощающих материалов на основе замещенного гексаферрита бария BaFe12-xAlxO19, полученного по стандартной керамической технологии с нанесением диэлектрического слоя В2О3, коэффициент поглощения достигает -19,6…-22.7 дБ при частотах 96.4-97.1 ГГц (0,0964-0,0971 ТГц), что является значительным преимуществом по сравнению с использованием в том же частотном диапазоне материала на основе замещенного гексаферрита бария BaFe12-xAlxO19, полученного по стандартной керамической технологии без диэлектрического слоя В2О3.
Пример 1.
Поглощающий материал на основе замещенного гексаферрита бария BaFe11,5Al0,5O19 получают из оксидов Fe2O3, Al2O3 и карбоната ВаСО3 (все квалификации ОСЧ), взятых в строго стехиометрическом соотношении. Расчеты масс составных компонентов образцов и формирование навесок производить в соответствии со стехиометрическим соотношением общего уравнения реакции:
ВаСО3+5,75*Fe2O3+0,25*Al2O3 → BaFe11,5Al0,5O19+CO2 ↑
Перед смешиванием в шихту добавить низкотемпературную эвтектику - оксид бора (В2О3) в количестве 1 мас. %. Смешанные с соблюдением стехиометрии порошки подвергать мокрому помолу с добавлением этилового спирта на шаровой мельнице в течение 2 ч. После помола и сушки исходные смеси порошков прессовать на гидравлическом прессе в цилиндрической форме (диаметр 10 мм, высота 5 мм). Компактированные составы подвергать синтезирующему обжигу на воздухе при 1200°С в течение 6 ч, а затем после промежуточного помола в течение 0.5 ч образцы вновь компактировать и спекать при 1200°С в течение 3 ч. После спекания образцы медленно охлаждать со скоростью ~ 100°С/ч.
На Фиг. 1 и 2 представлены частотные зависимости коэффициента поглощения замещенного гексаферрита бария BaFe11,5Al0,5O19, полученного по стандартной керамической технологии без нанесения диэлектрического слоя В2О3 (Фиг. 1), и замещенного гексаферрита бария BaFe11,5Al0,5O19 полученного по стандартной керамической технологии с нанесением диэлектрического слоя В2О3 (Фиг. 2). Отмечено, что при использовании способа, описанного в данной заявке (с добавлением оксида бора), эффективность поглощения в субтерагерцовом диапазоне увеличивается и достигает - 22.7 дБ.
Пример 2.
Поглощающий материал на основе замещенного гексаферрита бария BaFe11Al1O19 получают из оксидов Fe2O3, Al2O3 и карбоната ВаСО3 (все квалификации ОСЧ), взятых в строго стехиометрическом соотношении. Расчеты масс составных компонентов образцов и формирование навесок производить в соответствии со стехиометрическим соотношением общего уравнения реакции:
ВаСО3+5,5*Fe2O3+0,5*Al2O3 → BaFe11Al1O19+CO2 ↑
Перед смешиванием в исходную шихту добавить низкотемпературную эвтектику - оксид бора (B2O3) в количестве 2 мас. %. Смешанные с соблюдением стехиометрии порошки подвергать мокрому помолу с добавлением этилового спирта на шаровой мельнице в течение 2 ч. После помола и сушки исходные смеси порошков прессовать на гидравлическом прессе в цилиндрической форме (диаметр 10 мм, высота 5 мм). Компактированные составы подвергать синтезирующему обжигу на воздухе при 1200°С в течение 6 ч, а затем после промежуточного помола в течение 0.5 ч, образцы вновь компактировать и спекать при 1200°С в течение 3 ч. После спекания образцы медленно охлаждать со скоростью ~ 100°С/ч.
На Фиг. 3 и 4 представлены частотные зависимости коэффициента поглощения замещенного гексаферрита бария BaFe11Al1O19, полученного по стандартной керамической технологии без нанесения диэлектрического слоя B2O3 (Фиг. 3), и замещенного гексаферрита бария BaFe11Al1O19, полученного по стандартной керамической технологии с нанесением диэлектрического слоя B2O3 (Фиг. 4). Отмечено, что при использовании способа, описанного в данной заявке (с добавлением оксида бора), эффективность поглощения в субтерагерцовом диапазоне увеличивается и достигает -23.1 дБ.
Пример 3.
Поглощающий материал на основе замещенного гексаферрита бария BaFe10Al2O19 получают из оксидов Fe2O3, Al2O3 и карбоната BaCO3 (все квалификации ОСЧ), взятых в строго стехиометрическом соотношении. Расчеты масс составных компонентов образцов и формирование навесок производить в соответствии со стехиометрическим соотношением общего уравнения реакции:
ВаСО3+5*Fe2O3+Al2O3 → BaFe10Al2O19+CO2 ↑
Перед смешиванием в шихту добавить низкотемпературную эвтектику - оксид бора (B2O3) в количестве 2 мас. %. Смешанные с соблюдением стехиометрии порошки подвергать мокрому помолу с добавлением этилового спирта на шаровой мельнице в течение 2 ч. После помола и сушки исходные смеси порошков прессовать на гидравлическом прессе в цилиндрической форме (диаметр 10 мм, высота 5 мм). Компактированные составы подвергать синтезирующему обжигу на воздухе при 1200°С в течение 6 ч, а затем после промежуточного помола в течение 0.5 ч образцы вновь компактировать и спекать при 1200°С в течение 3 ч. После спекания образцы медленно охлаждать со скоростью ~ 100°С/ч.
На Фиг. 5 и 6 представлены частотные зависимости коэффициента поглощения замещенного гексаферрита бария BaFe10Al2O19 полученного по стандартной керамической технологии без нанесения диэлектрического слоя В2О3 (Фиг. 5), и замещенного гексаферрита бария BaFe10Al2O19, полученного по стандартной керамической технологии с нанесением диэлектрического слоя В2О3 (Фиг. 6). Отмечено, что при использовании способа, описанного в данной заявке (с добавлением оксида бора), эффективность поглощения в субтерагерцовом диапазоне увеличивается и достигает -23.1 дБ.
Claims (1)
- Способ получения поглощающего электромагнитное излучение материала в виде спеченного ферритового наполнителя с диэлектрическим слоем на поверхности ферритовых гранул, отличающийся тем, что синтезируют замещенный гексаферрит бария BaFe12-xAlxO19, где 0.5≤х≤2, из оксидов Fe2O3, Al2O3 и карбоната ВаСО3, взятых в строго стехиометрическом соотношении, при этом перед смешиванием в исходную шихту из смеси оксидов и карбоната добавляют легкоплавкую эвтектику - В2О3 1-2 мас.%, смешанные порошки подвергают мокрому помолу, после чего смесь порошков прессуют и подвергают синтезирующему обжигу на воздухе при 1150-1250°С до спекания, а затем медленно охлаждают.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149752A RU2651343C1 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016149752A RU2651343C1 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651343C1 true RU2651343C1 (ru) | 2018-04-19 |
Family
ID=61977003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016149752A RU2651343C1 (ru) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651343C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764763C1 (ru) * | 2021-04-16 | 2022-01-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» | Способ получения замещенного титаном гексаферрита бария |
| RU2775007C1 (ru) * | 2022-03-21 | 2022-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Радиопоглощающий материал |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5770304A (en) * | 1994-07-11 | 1998-06-23 | Nippon Paint Co., Ltd. | Wide bandwidth electromagnetic wave absorbing material |
| EA005456B1 (ru) * | 2001-03-09 | 2005-02-24 | Сикпа Холдинг С.А. | Магнитное тонкоплёночное интерференционное средство или пигмент и способ их изготовления, печатная краска или покрывной композиционный материал, ценная бумага и применение такого магнитного тонкоплёночного интерференционного средства |
| RU2247760C1 (ru) * | 2004-03-19 | 2005-03-10 | Николаев Алексей Анатольевич | Состав для поглощения электромагнитного излучения и способ получения состава |
| RU2247759C1 (ru) * | 2004-03-19 | 2005-03-10 | Николаев Алексей Анатольевич | Композиция для поглощения электромагнитного излучения и способ получения композиции |
| RU2410402C2 (ru) * | 2007-12-28 | 2011-01-27 | Александр Метталинович Тишин | Пористые материалы с внедренными наночастицами, способы их изготовления и применения |
| DE102012213190A1 (de) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Bauhaus Universität Weimar | Ferrimagnetischer Partikel, Klebstoff und Verfahren zu deren Herstellung |
-
2016
- 2016-12-19 RU RU2016149752A patent/RU2651343C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5770304A (en) * | 1994-07-11 | 1998-06-23 | Nippon Paint Co., Ltd. | Wide bandwidth electromagnetic wave absorbing material |
| EA005456B1 (ru) * | 2001-03-09 | 2005-02-24 | Сикпа Холдинг С.А. | Магнитное тонкоплёночное интерференционное средство или пигмент и способ их изготовления, печатная краска или покрывной композиционный материал, ценная бумага и применение такого магнитного тонкоплёночного интерференционного средства |
| RU2247760C1 (ru) * | 2004-03-19 | 2005-03-10 | Николаев Алексей Анатольевич | Состав для поглощения электромагнитного излучения и способ получения состава |
| RU2247759C1 (ru) * | 2004-03-19 | 2005-03-10 | Николаев Алексей Анатольевич | Композиция для поглощения электромагнитного излучения и способ получения композиции |
| RU2410402C2 (ru) * | 2007-12-28 | 2011-01-27 | Александр Метталинович Тишин | Пористые материалы с внедренными наночастицами, способы их изготовления и применения |
| DE102012213190A1 (de) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Bauhaus Universität Weimar | Ferrimagnetischer Partikel, Klebstoff und Verfahren zu deren Herstellung |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764763C1 (ru) * | 2021-04-16 | 2022-01-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» | Способ получения замещенного титаном гексаферрита бария |
| RU2775007C1 (ru) * | 2022-03-21 | 2022-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Радиопоглощающий материал |
| RU2814967C1 (ru) * | 2023-06-10 | 2024-03-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)"ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Способ получения замещенного марганцем гексаферрита бария |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11245169B2 (en) | Radiofrequency and other electronic devices formed from enhanced resonant frequency hexaferrite materials | |
| US8758721B2 (en) | Enhanced hexagonal ferrite material and methods of preparation thereof | |
| JP6637959B2 (ja) | 極超短波アンテナの使用のためのＣｏ２Ｚ−型のフェライト複合材料 | |
| US11069983B2 (en) | Modified Z-type hexagonal ferrite materials with enhanced resonant frequency | |
| JP5322429B2 (ja) | 磁性体と誘電体との複合焼結体およびｌｃ複合電子部品 | |
| WO2016123598A1 (en) | Mo-doped co2z-type ferrite composite material for use ultra-high frequency | |
| KR20160033037A (ko) | 전파 흡수체용 페라이트 조성물 및 전파 흡수체 | |
| Aggarwal et al. | X-band microwave analysis and characterization of zinc substituted nickel ferrites prepared by sol–gel citrate route | |
| RU2651343C1 (ru) | Способ получения поглощающего материала на основе замещенного гексаферрита бария | |
| US10461436B2 (en) | Enhanced magnetic loss y-phase hexagonal ferrite for magnetodielectric antenna applications | |
| Jotania et al. | Microstructure and dielectric properties of Mn substituted Sr2Cu2Fe12O22 (Cu2Y) hexaferrite powder | |
| JP2016063010A (ja) | 電波吸収体用のフェライト組成物および電波吸収体 | |
| JP6733858B1 (ja) | 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体 | |
| WO2020170608A1 (ja) | 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体 | |
| Huo et al. | Microstructure, magnetic, and power loss characteristics of low‐sintered NiCuZn ferrites with La2O3‐Bi2O3 additives | |
| WO2020213215A1 (ja) | 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体 | |
| JP6733857B1 (ja) | 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体 | |
| Jia et al. | Effects of perovskite additives on the electromagnetic properties of Z-Type hexaferrites | |
| JP2000331816A (ja) | 六方晶系ｚ型バリウムフェライトとその製造方法 | |
| Abdel-Latif et al. | Utilization of nanohexaferrites for application in microwave devices | |
| Kang et al. | Synthesis and Electromagnetic Wave Absorbing Properties of Ni-substituted Z-type Hexaferrite-epoxy Composites | |
| Ingale et al. | Preparation and characterization of Mn doped NiCuZn ferrite | |
| JP2022032341A (ja) | 電磁波吸収材料及び電磁波吸収体 | |
| CN115246736A (zh) | 用于vuhf天线应用的镍锌铜铁氧体 | |
| KR101255153B1 (ko) | Ｚ형 페라이트 및 이를 포함하는 전자 부품 |