多孔石墨烯电磁吸波复合材料、其制备方法及应用_2

文档序号:9762215阅读:来源:国知局
实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是实施例1-2中含Fe3+的石墨烯微片的AFM图;
图2是实施例1中多孔石墨烯吸波复合材料的SEM图;
图3是实施例1中多孔石墨烯吸波复合材料的吸收系数(A)、反射系数(R)和透射系数(T)曲线。
具体实施方案
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026]为了进一步阐明本发明的的技术方案,下面结合实例进行说明。
[0027]实施例1
取I g含铁离子的石墨烯(即,含Fe3+的石墨烯微片,其可以是利用FeCl3插层制备的石墨烯材料)加入到50 ml娃橡胶中,然后加入0.5 g双氧水,在室温下磁力搅拌5分钟,搅拌速度为400 r/min,再加热至80 °C固化12小时,冷却即得到多孔石墨烯复合材料。所得复合材料的密度为5 g/cm3,电导率为50 S/cm,热导率为:5 ff/(m K),且具有抗氧化、抗腐蚀,耐酸碱等性能。
[0028]该多孔石墨烯复合材料的SEM图及其吸收系数、反射系数和透射系数曲线请分别参阅图2和图3。
[0029]实施例2
取Ig含铁离子的石墨烯加入到50 ml聚苯胺中,加入0.5 g 4,4’-二苯二磺酰肼,在室温下磁力搅拌10分钟,转速300 r/min,加热至100 °C固化8小时,冷却即得到多孔石墨烯复合材料。所得复合材料的密度为I g/cm3,电导率为30 S/cm,热导率为:4.5 ff/(m K),且具有抗氧化、抗腐蚀,耐酸碱等性能。
[0030]相较于现有电磁吸波复合材料,本发明可以通过多种手段调节复合材料的电导率和磁导率,且Fe3O4在复合材料中分布均匀;以及,该复合材料孔隙均匀,在具有高电磁吸波性能的基础上,同时还具有良好的导热性能。
[0031]需要说明的是,在本文中,在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0032]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于它主要由含Fe3+的石墨烯微片、聚合物与发泡剂复合形成,并具有多孔结构,所述多孔结构中孔道的孔径为lnm-lcm,孔隙率为 50%-90%。2.根据权利要求1所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述多孔石墨烯电磁吸波复合材料对于波长为8GHz-13GHz的电磁波的吸收率为10%~60%。3.根据权利要求1所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述含Fe3+的石墨烯微片的厚度为0.34 nm?I mm,径向尺寸为I// m?1000// m。4.根据权利要求1或3所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述含Fe3+的石墨烯微片的Fe3+的含量为0.lwt%?90wt%。5.根据权利要求1-3中任一项所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于它为粉体或块状结构,且块状结构的比表面积为100?900 m2/g。6.根据权利要求1-3中任一项所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述发泡剂与含Fe3+的石墨烯微片的质量比为1/1000?1/0.1,而所述含Fe3+的石墨烯微片与聚合物的质量比为1/1000?995/1。7.根据权利要求1-3中任一项所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、环氧树脂、硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、高密度聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、橡胶树脂、聚乙二醇、聚碳酸酯、聚酰亚胺、尼龙中的任一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1-3中任一项所述的多孔石墨烯电磁吸波复合材料,其特征在于所述发泡剂包括碳酸盐、Η202、Ν,Ν’ - 二亚硝基五次甲基四胺、N,N’ - 二甲基-N,N’ - 二亚硝基对苯二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二甲酸钡、4,4’ - 二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3’ - 二磺酰肼二苯砜、4,4’ - 二苯二磺酰肼、I,3-苯二磺酰肼、I,4-苯二磺酰肼中的任一种或两种以上的组合。9.权利要求1-8中任一项所述多孔石墨烯电磁吸波复合材料的制备方法,其特征在于包括:将含Fe3+的石墨烯微片、聚合物和/或聚合物单体与发泡剂均匀混合后,加热发泡,获得所述复合材料;其中加热发泡的工艺条件包括:加热温度为10 V -150 °C,时间为1-5h010.权利要求1-9中任一项所述多孔石墨烯电磁吸波复合材料于制备隔音材料或器件、散热材料或器件、吸附载体材料或器件、电磁屏蔽材料或器件、电磁隐身材料或器件以及电磁吸波材料或器件中任一种的用途。
【专利摘要】本发明公开了一种多孔石墨烯电磁吸波复合材料、其制备方法及应用。该复合材料主要由含Fe3+的石墨烯微片、聚合物与发泡剂复合形成,并具有多孔结构,所述多孔结构中孔道的孔径为1nm-1cm,孔隙率为50%-90%;其制备方法包括:将含Fe3+的石墨烯微片、聚合物和/或聚合物单体与发泡剂均匀混合后,加热发泡,获得所述复合材料。本发明的多孔石墨烯复合材料且具有质量轻、孔隙多、吸收频带宽、耐腐蚀、耐高温等优点,在电磁屏蔽和电磁隐身方面可以获得重要应用,也可广泛应用于隔音涂料、散热涂料、吸附载体等不同领域,且其制备工艺简单,成本低廉,易于工业化生产。
【IPC分类】C08L79/02, C08J9/10, C09K3/00, C08K3/04, C08J9/06, C08K9/02, C08L83/04
【公开号】CN105524466
【申请号】CN201410505682
【发明人】刘立伟, 魏相飞, 李奇, 李伟伟, 郭玉芬, 陈明亮
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月28日
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