【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波吸收材料，尤其涉及一种锌铁氧体-石墨复合粉体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射，随着技术的发展，电磁辐射累积过量造成电磁波污染严重，对环境、仪器设备和人体健康产生较大影响。为了减少电磁污染，微波吸收材料受到了极大的关注。
2、其中，铁氧体作为一种传统的磁性材料，具有磁、电双损耗机制，可以有效地减少电磁波的反射，广泛地应用于民用和军工等领域。但其存在有效吸收带宽窄、匹配厚度高、重量高等缺陷，无法满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。因此，通常将铁氧体材料与其它材料复合来达到减轻重量、降低厚度的目的。
3、目前准备znfe2o4-碳复合材料的方法主要为水热法和共沉淀法等，如huang等(huang yong,xing wenjia,fan junlong,et al.preparation and microwaveabsorption properties of the hollow znfe2o4@c composites with core-shellstructure[j].journal ofmagnetism and magnetic materials,2020,502,166543-166551)采用水热法制备了空心核壳结构的znfe2o4@c复合材料，在匹配厚度2mm，频率15.39ghz处最小反射损耗为-51.38db；在匹配厚度2.2mm处，最大吸收带宽为4.1ghz。虽然该方法所得产物具有颗粒细小、分散性好
4、huang等(huang xiaogu,zhang jing,rao weifeng,et al.tunableelectromagnetic properties and enhanced microwave absorption ability of flakygraphite/cobalt zinc ferrite composites[j].journal of alloys and compounds,2016,662,409-414)采用共沉淀法制备了flaky graphite/cobalt zinc ferrite复合材料，石墨含量为10wt％时，在匹配厚度为2.5mm的样品在频率11.7ghz处，最小反射损耗达到-33.85db，在10.3ghz-13.5ghz频率范围内反射损耗小于-10db。该方法虽然工艺流程简单，操作简单，但是产物颗粒大小难以控制，且反应时间长，反应温度高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种锌铁氧体-石墨复合粉体及其制备方法和应用，所述锌铁氧体-石墨复合粉体的微波吸收能力强，有效吸收频带宽，并且匹配厚度减小。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种锌铁氧体-石墨复合粉体的制备方法，包含如下步骤：
4、将氧化锌、三氧化二铁和石墨粉混合，将所得混合物在保护气氛下顺次进行高温球磨、热处理，得到锌铁氧体-石墨复合粉体；
5、所述锌铁氧体-石墨复合粉体中石墨粉的含量为5～15wt％；所述高温球磨的温度为600～750℃。
6、可选地，所述氧化锌与三氧化二铁的摩尔比为1：2。
7、可选地，所述保护气氛为氩气。
8、可选地，所述高温球磨的介质包含316不锈钢球，球料比为10～20：1。
9、可选地，所述高温球磨的时间为6～8h。
10、可选地，所述热处理的温度为700～900℃，时间为1h。
11、可选地，升温至所述热处理的温度的升温速率为4～5℃/min。
12、本专利技术提供了所述制备方法制得的锌铁氧体-石墨复合粉体。
13、本专利技术还提供了所述的锌铁氧体-石墨复合粉体在吸波材料中的应用。
14、本专利技术通过球磨产生高温机械力，并配合热处理合成znfe2o4/石墨复合粉体，本专利技术的制备方法能够提高反应物的混合均匀度，细化颗粒、提高反应物活性，降低反应所需活化能、降低反应温度，减少能耗、制备周期较短、得到形貌规则，粒径分布均匀的产物。
15、本专利技术所用石墨具有优越的介电损耗能力、质量轻、物理化学性能好等优点，有利于优化吸波材料的电磁参数。所述高温球磨过程中，石墨粉含量会对球磨介质对物料的作用产生影响，随着石墨粉含量的增加，球磨介质对物料的作用减小，抑制zno挥发，造成锌铁氧体-石墨复合粉体中zno含量的减少，提升znfe2o4/石墨复合粉体的微波吸收性能。石墨粉的含量还会影响到机械力对znfe2o4颗粒的分散；石墨粉含量增加，锌铁氧体-石墨复合粉体电子极化增强并且石墨含量还对锌铁氧体-石墨复合粉体的颗粒尺寸存在影响，进而影响复合粉体的微波吸收性能。当石墨粉含量为10wt％时，znfe2o4/石墨复合粉体在匹配厚度1.3mm处，最小反射损耗值达-29.85db；在匹配厚度1.5mm处，最大有效吸收带宽为4ghz。
16、本专利技术通过热处理使锌铁氧体与石墨经球磨得到的复合粉体zfo/c10颗粒再次生长，随着热处理温度的上升，复合粉体的介电性能增强，在高频段的极化弛豫效应增强；热处理温度800℃和900℃得到的产物的磁性能增强；热处理温度700℃得到的产物具有最小的反射损耗值，在匹配厚度1.3mm时，反射损耗值达-17.66db，具有最大的有效吸收带宽达4.16ghz，与未处理的复合粉体相比，热处理扩宽了复合粉体的有效吸收带宽，并且减小了匹配厚度。
17、本专利技术提供的znfe2o4/石墨复合粉体是介电损耗和磁损耗共存的微波吸收剂，且以介电损耗为主要的电磁波损耗机制，存在多个极化弛豫过程；铁磁共振和涡流损失的协同效应构成样品的磁损耗机制；样品电磁阻抗匹配性能提升，与其衰减性能协同作用，从而得到最佳的微波吸收能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锌铁氧体-石墨复合粉体的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锌与三氧化二铁的摩尔比为1：2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氩气。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温球磨的介质包含316不锈钢球，球料比为10～20：1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温球磨的时间为6～8h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为700～900℃，时间为1h。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，升温至所述热处理的温度的升温速率为4～5℃/min。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制得的锌铁氧体-石墨复合粉体。
9.权利要求8所述的锌铁氧体-石墨复合粉体在吸波材料中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种锌铁氧体-石墨复合粉体的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锌与三氧化二铁的摩尔比为1：2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氩气。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温球磨的介质包含316不锈钢球，球料比为10～20：1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏世丞，王博，史博硕，王玉江，黄威，梁义，卢方杰，郭蕾，石瑞栋，徐晶晶，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：
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