[發明專利]一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202211511582.0
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN115693177A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張豹山;譚睿陽
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王楠

本發明提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑及其制備方法，所制備的鐵鈷吸波劑具有核?殼微觀結構，核心為鐵鈷合金粒子，外部為硅酸鋁構成殼層，制備方法包括：將鐵鈷合金粉末倒入磷酸溶液中鈍化；將鈍化后的鐵鈷合金粉末清洗后倒入硅酸鈉溶液中預處理；將預處理后的鐵鈷合金粉末倒入硫酸鋁溶液中，調節pH值并持續攪拌；將反應后的固體進行清洗和煅燒得到包覆有硅酸鋁殼層的鐵鈷吸波劑。本發明原料易于獲得，工藝簡單，成本較低，能夠高效、批量地制備出具有高居里溫度、耐高溫氧化特性的鐵鈷吸波劑，可滿足裝備對高溫苛刻環境下吸波性能的要求。

技術領域：

本發明屬于吸波材料技術領域，具體涉及一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑及其制備方法。

背景技術：

隨著雷達探測技術的快速進步，實現武器裝備多角度、全方位隱身的意義越發重要，吸波材料則是隱身技術的重點內容之一。然而，高速飛行器與空氣摩擦以及發動機工作產生的高溫會使得大量吸波材料的性能急劇惡化，無法滿足各裝備高溫部位的隱身需求，嚴重限制了隱身技術的發展。

磁性材料在吸波劑中，特別是低頻微波吸收方面具有不可替代的位置。相較于鐵氧體，鐵鈷基磁性金屬材料具有更高的Snoek極限值、飽和磁化強度和磁導率，良好的吸波能力使其在軍事和民用領域得到了廣泛應用。此外，鐵鈷合金的居里溫度遠高于鐵氧體，使其吸波性能在高溫下也不易衰減，更加穩定。但是鐵鈷吸波劑存在高溫易氧化的問題，不再具有吸波能力的氧化物將使得吸波劑性能大打折扣，限制了其在高溫環境下的應用。因此，開發耐高溫、抗氧化的鐵鈷吸波劑十分必要。

專利CN112744870公布了一種三氧化二鋁包覆羰基鐵的方法，包覆后的吸波劑經過450℃處理后性能能夠保持，但該方法對羰基鐵表面的處理過程復雜，工藝參數要求高。專利CN 112692276公布了一種二氧化鈦包覆鐵基吸波劑的方法，該技術將鐵基吸波劑完全氧化溫度提高至700℃且具有工藝簡單的特點，但二氧化鈦的介電常數較高，不利于阻抗匹配，對吸收性能會產生負面影響。專利CN 110586933公開了一種二氧化鋯包覆FeCo吸收劑的耐高溫改性方法，改性后的FeCo吸收劑在500℃燒結后反射損耗衰減僅為1.2dB，有效改善了抗氧化性，但所用原料正丁醇鋯成本高昂，不利于大規模生產。因此，本發明提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑及其制備方法以解決上述問題。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑及其制備方法，使得鐵鈷吸波劑能夠在高溫環境下具有更佳的抗氧化性能，減少因氧化產生的性能下降，提高使用壽命。

本發明采用以下技術方案：

(一)本發明提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑的制備方法，包括以下步驟：

S1、將鐵鈷合金粉末倒入磷酸溶液中鈍化；

S2、將鈍化后的鐵鈷合金粉末清洗后倒入硅酸鈉溶液中預處理；

S3、將預處理后的鐵鈷合金粉末倒入硫酸鋁溶液中，調節pH值并持續攪拌；

S4、將反應后的固體進行清洗和煅燒得到包覆有硅酸鋁殼層的鐵鈷吸波劑。

進一步的，本發明提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑的制備方法，還可以具有這樣的特征：S1中，磷酸溶液的濃度為0.1％-5％，優選為1～3％；鈍化溫度為40-70℃，優選為50-65℃，鈍化時間10-60min。

進一步的，本發明提供一種硅酸鋁包覆的耐高溫鐵鈷吸波劑的制備方法，還可以具有這樣的特征：S2中，硅酸鈉Na₂O·nSiO₂中，n取值范圍為1-4，優選取值范圍為3-3.5；硅酸鈉溶液中SiO₂濃度為1wt％-10wt％，優選為2wt％-8wt％。