【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波吸收材料，具体涉及一种yb2si2o7-basralsio/tio2nws复合陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
1、当前，无线通信的快速发展，智能家居、交通和医疗设备的日益普及，给快节奏的社会带来了便利。同时，大量的电子设备应用也大大增加了电磁辐射，造成了严重的电磁污染问题。这些电磁污染不仅干扰电气设备的运行，而且对人体健康和自然环境有害，甚至影响安全或造成重大事故。为此，开发高性能的电磁波吸收材料，将入射电磁波转化为热或通过界面将其耗散，具有十分重要的意义。而且，随着吸波材料在某些装备上的广泛应用，在抗氧化方面对电磁波的强吸收提出了更高的要求。
2、稀土硅酸盐具有低热膨胀系数、良好的化学稳定性和耐腐蚀性，是高温硅基陶瓷最有前途的环境屏障涂层材料。其中，yb2si2o7是典型的高温结构陶瓷，广泛应用于高温耐氧化涂层、耐腐蚀陶瓷和耐热冲击涂层，具有较强的环境适应性，但同时也存在吸收强度低、有效吸收频带低的缺点，从应用上来看，是无法作为吸收材料去应用。加之，对于吸收材料的研究目前仍然主要集中在传统吸收材料上，收效甚微。
3、结合现状，本专利技术研究团队认为有必要改变常规思维，不受限于传统吸收材料的研发路径，研发一种能够应用于恶劣环境下的新型微波吸收材料，以满足恶劣环境对吸波材料的吸波性能以及抗氧化性能等方面的高要求。
技术实现思路
1、本专利技术针对恶劣环境中对吸收材料性能的高要求以及目前传统吸收材料研发处于瓶颈期，提供一种yb2si2o7-
2、本专利技术的构思：
3、本专利技术研究团队认为yb2si2o7具有较强的环境适应性，非常适用于恶劣环境，但因受限于其有吸收强度低、有效吸收频带低的缺点，一直存在无法作为吸收材料去应用的偏见。本专利技术研究团队另辟蹊径，在yb2si2o7陶瓷的基础上进一步地研发，以期获得一款满足要求的吸波材料。
4、首先，本专利技术针对yb2si2o7陶瓷存在的问题进行了深入的分析，发现主要是由于该类陶瓷基体具有相对较高的介电常数实部，大量的电磁波会在材料表面反射，不能使电磁波尽可能进入材料内部被吸收，同时由于缺乏有效的电磁波耗散相，从而才导致其电磁波损耗能力不足。鉴于该因素，加之传统电磁波吸收陶瓷是由吸收剂和载流子组成的，因此，拟先引入吸收剂去克服该类陶瓷基体目前面临的问题，tio2nws作为一种性能优异的导电半导体，被本专利技术研究团队选择作为吸收剂使用。如此，本专利技术经过调整配比和工艺流程，制备出了具有一定的电磁波吸收能力以及化学稳定性的复合陶瓷yb2si2o7/tio2nws，此为突破一，将不被看好的yb2si2o7通过优化，使其能够作为微波吸收材料使用；然而仅止步于此还不够，yb2si2o7/tio2nws陶瓷虽然能够在恶劣环境中作为吸收材料使用，可以满足吸波性能、耐腐蚀性能以及抗氧化性能的要求，但通过研究发现在电磁波吸收能力上，yb2si2o7/tio2nws陶瓷的有效吸波带宽（eab）范围还较小，对于宽频吸波能力比较局限，并且面对日益提升的高要求，其还有提升的空间，为此，拟进一步引入basralsio，basralsio能够与tio2nws聚合形成小颗粒，增加陶瓷内部缺陷从而加大极化作用，且在陶瓷表面形成小面积薄膜状，增强对电磁波的吸收以及增加了对特定波长电磁波的响应，从而进一步提升对于宽频吸波性能要求，作为一种高温耐氧化涂层、耐腐蚀陶瓷和耐热冲击涂层，具有较强的环境适应性。
5、为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：
6、一种yb2si2o7-basralsio/tio2nws复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
7、按照10∶1-3∶1的质量比将yb2si2o7粉末、basralsio粉末以及tio2粉末均匀混合，然后在15-25 mpa压力下进行冷压，压制成型（冷压成尺寸为 35×15×4 mm3的立方体）后置于温度为1100-1500°c的空气氛围中烧结1.5-2.5 h，得到yb2si2o7-basralsio/tio2nws复合陶瓷。
8、进一步地，采用溶胶凝胶法制备yb2si2o7粉末，所述yb2si2o7 粉末的制备方法如下：
9、将yb(no3)3·6h2o溶解于去离子水中得到溶液a；
10、将正硅酸乙酯溶解在乙醇中，搅拌得到溶液b；
11、室温下，将溶液a和溶液b混合搅拌得到透明凝胶c；
12、将凝胶c干燥后，进行焙烧，得到粉末d；其中，干燥的工艺条件为：先在70-90°c下干燥20-30h，再在110-150°c下干燥11-13h；焙烧的工艺条件为：焙烧温度为1100-1200°c，焙烧时间为2-3 h；
13、将粉末d球磨20-60 min，此过程重复5-15次，相邻两次时间间隔10-20min，干燥后得到yb2si2o7粉末。
14、进一步地，采用溶胶凝胶法制备basralsio粉末，所述basralsio 粉末的制备方法如下：
15、将baco3、al(no3)3·9h2o和sr(no3)2溶解于柠檬酸中得到溶液e；
16、将正硅酸乙酯溶解在乙醇中，搅拌得到溶液f；
17、室温下，将溶液e和溶液f混合搅拌得到透明凝胶g；
18、将凝胶g干燥后，得到粉末h；其中，干燥的工艺条件为：先在70-90°c下干燥20-30h，再在110-150°c下干燥11-13 h；
19、将粉末h球磨20-60 min，此过程重复5-15次，相邻两次时间间隔10-20min，干燥后得到basralsio粉末。
20、采用上述球磨工艺，旨在将粉末d和粉末h中存在的小颗粒磨成粉状，有利于后续的压片处理，因为存在小颗粒无法压制成型。
21、进一步地，采用水热法制备tio2nws粉末，所述tio2nws粉末的制备方法如下：
22、将钛酸四丁酯、异丙醇以及摩尔浓度为0.08-0.12mol/l的naoh溶液按照 1∶2∶2的体积比进行混合，得到溶液i，搅拌20-60min后移至反应釜中在170-190°c下进行水热反应11~13 h；
23、自然冷却后，先用去离子水洗涤反应沉淀物，再用摩尔浓度为0.05-0.15mol/l的hci溶液洗至 ph =6.5-7.5，随后过滤，将滤饼于70-90 °c下烘干，得到粉末j；
24、将粉末j在空气中700-900 °c下煅烧1.5-2.5 h，得到tio2nws粉末。
25、进一步地，yb(no3)3·6h2o、正硅酸乙酯、乙醇和去离子水的摩尔比为1∶1.2∶4∶4；
26、凝胶c干燥的工艺条件为：先在80°c下干燥24 h，再在110°c下干燥12 h；焙烧的工艺条件为：在1100°c下热处理 2 h；
27、将粉末d用行星球磨机球磨30 min，此过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Yb2Si2O7-BaSrAlSiO/TiO2nws复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述Yb2Si2O7 粉末的制备方法如下：
3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述BaSrAlSiO粉末的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述TiO2nws 粉末的制备方法如下：
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：
8.一种Yb2Si2O7-BaSrAlSiO/TiO2nws复合陶瓷的制备方法，其特征在于：采用权利要求1-7任一所述制备方法制备得到。
9.权利要求8所述一种Yb2Si2O7-BaSrAlSiO/TiO2nws复合陶瓷在微波吸收方面的应用。
10.一种吸波材料，其特征在于：其有效成分为权利要求8所述一种Yb2Si2O7-BaSrAlSiO/TiO2nws复合陶瓷。
【技术特征摘要】
1.一种yb2si2o7-basralsio/tio2nws复合陶瓷的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述yb2si2o7 粉末的制备方法如下：
3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述basralsio粉末的制备方法如下：
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述tio2nws 粉末的制备方法如下：
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭光，狄小刚，任寿伟，王健，张育刚，杨晋，王红卫，石珺玺，
申请(专利权)人：国营四达机械制造公司，
类型：发明
国别省市：
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