一种吸波材料的制备方法与流程

文档序号:14434981阅读:191来源:国知局

本发明涉及材料领域,尤其涉及一种复合吸波材料的制备方法。



背景技术:

电磁污染不仅影响电子设备的正常使用,也危害人体健康。消除电磁波污染,开发具有吸波功能的复合材料具有广阔的应用空间。当前,通常将铁氧体或者金属单独使用作为吸波材料使用,这些材料的吸波性能往往达不到要求,同时成本昂贵。



技术实现要素:

本发明的目的是为克服上述问题,提出一种吸波材料的制备方法,公开一种吸波性能较好的材料的制备方法,通过石墨烯与、二氧化锡、铁氧体的有效复合使复合材料的界面极化能力增加,借助磁损耗和介电损耗的协同作用,使复合材料的阻抗匹配和衰减匹配得到提高,进而提高微波吸收性能。

本发明所提出的一种吸波材料的制备方法,其特征在于,所述方法具体包括如下步骤:

第一步,制备氧化石墨烯分散液,通过hummer法制备氧化石墨烯

(go)分散液并超声分散,加入酸液,调节溶液ph值为3~5,之后进行加热及磁力搅拌,将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中密闭保温;

第二步,制备中间态复合材料,将可溶性的铁盐、锡盐及氧化石墨烯分散液按质量比1:40~60:40~60混合,搅拌得到悬浮液并密封于聚四氟乙烯反应釜中水解,得到feooh/sno2/go中间态复合材料;

第三步,材料制备,煅烧feooh/sno2/go中间态复合材料,直至feooh前驱体颗粒相变自组装为三氧化二铁颗粒,二氧化锡则包覆三氧化二铁,氧化石墨烯还原为还原氧化石墨烯。

进一步的,制备氧化石墨烯分散液步骤中,所述酸液为盐酸。

进一步的,制备中间态复合材料步骤中,所述搅拌时间为1小时。

进一步的,制备中间态复合材料步骤中,水解过程采用水热反应,反应时间为12小时。

进一步的,材料制备步骤中,煅烧过程于500~700℃下进行。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面进一步阐述上述技术方案的实施过程。

本发明公开的一种吸波材料的制备方法,具体包括如下步骤:

第一步,将由hummer法制备的浓度为3mg/ml氧化石墨烯(go)分散液超声分散,加入少量盐酸溶液,调节溶液ph值为3~5,加热磁力搅拌,将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中密闭保温;

第二步,将可溶性的铁盐、锡盐与氧化石墨烯分散液按照质量比为1:40~60:40~60的比例混合;连续搅拌1小时后得到稳定的棕色悬浮液;将上述的棕色悬浮液密封于聚四氟乙烯反应釜中,在一定温度下水热反应12小时,此过程铁盐和锡盐则进一步水解成为颗粒,且锚定于3d石墨烯的表面,促进了氧化石墨烯片层之间的剥离;得到feooh/sno2/go中间态复合材料;

将所得的feooh/sno2/go中间态复合材料充分过滤和洗涤后,置于氮气保护下的管式炉中,于500~700℃下煅烧2小时。此过程铁黄,即feooh前驱体颗粒将相变自组装为三氧化二铁颗粒,二氧化锡则包覆在三氧化二铁的外面,氧化石墨烯被一步还原成为还原氧化石墨烯,最终得到三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合材料。通过与还原氧化石墨烯进行复合,使材料的界面极化能力增加,并借助磁损耗和介电损耗的协同作用,使复合材料的阻抗匹配和衰减匹配得到提高,进而提高微波吸收性能。

经测试,当频率为10.56ghz,涂层厚度为4.5mm时,最大的反射损耗为-6.83db;当频率为13.60ghz,涂层厚度为1.5mm时,最大的反射损耗为-10.12db;当频率为-16.16ghz,涂层厚度为1.5mm,最大的反射损耗为-18.73db;当频率为7.76ghz,涂层厚度为3.5mm时,最大的反射损耗为-32.42db,对应的rl<-10db(90%的电磁波被吸收)的带宽为2.72ghz(6.56-9.28ghz)。在4~18ghz频率范围内对电磁波的吸收率达到90%以上,且频带较宽。说明本发明的还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料具有优异的微波吸收性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种吸波材料的制备方法,通过制备氧化石墨烯分散液、制备中间态复合材料以及材料制备三步,将石墨烯与、二氧化锡、铁氧体的有效复合使材料的界面极化能力增加,借助磁损耗和介电损耗的协同作用,使复合材料的阻抗匹配和衰减匹配得到提高,进而提高微波吸收性能。

技术研发人员:林晓晨;王敬锋
受保护的技术使用者:上海电机学院
技术研发日:2017.12.07
技术公布日:2018.05.15
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