一种镍金属网表面生长层状金属氢氧化物的宽频电磁波吸收超材料的制备方法

本发明涉及利用气泡模板法和水热合成法制备ldhs电磁波吸收材料的方法，属于材料科学与工程技术和电磁屏蔽领域。

背景技术：

1、电磁波是伴随着信息技术发展产生的无法避免的新污染源，日常生活中大量使用无线通信，如电视、收音机、手机和移动的电子产品，会在环境中产生许多不必要的电磁信号，对于人体、环境、设备等都会产生不良影响。因此，吸波材料的需求日益成为一个紧迫的问题。通常，有效的emi屏蔽材料由三个主要功能支配：反射、吸收和多次反射。电磁波的反射通常发生在导电材料的表面，它与屏蔽表面和传播波之间的相对阻抗失配有关。当电磁波进入材料内部时，由于材料中感应的电流产生欧姆损耗和材料的发热，因此发生吸收损耗。emi屏蔽材料的反射和吸收性能都依赖于高电导率。多次反射是由于多次反射导致电磁波在两个边界之间被捕获。最近，各种高性能emi屏蔽材料，如纳米纤维、碳基材料、透明材料等已被研究。

2、层状双金属氢氧化物(ldhs)是由多价态的多种金属元素构成的具有层状结构的金属氢氧化物，主要有水滑石和类水滑石两种类型，其化学组成和微观结构具有可调控的特点。根据研究表明，微结构对纳米材料的吸波性能有很大的影响。镍纳米粉具有优异的磁学性能，形貌和晶粒尺寸对其磁学性能有很大的影响。而对于ldhs，层板结构具有正电荷，层间是各种阴离子和水分子交叠而成。层板金属元素能够达到原子级分散，且层板金属元素的种类及比例、层间阴离子种类、层板结构和层间距易于调控，是实现功能化复合材料的可行前驱体。水滑石焙烧后的产物是具有良好磁性能的氧化物、尖晶石和合金，ldhs在不同温度下发生的拓扑转变过程能够形成结构均匀的超细合金和金属氧化物，它们之间的界面异质结构有利于电子转移，可以用作电磁波吸收材料的一种组分。

技术实现思路

1、1、本发明的目标

2、一种镍金属网表面生长层状金属氢氧化物的宽频电磁波吸收超材料的制备方法。这种层状双金属氢氧化物(ldhs)是通过将金属盐溶液进行水热处理合成得到的，具有良好的结晶度、磁性能和高电磁波吸收性能，易于加工。

3、2、本技术的发明要点

4、本发明要点如下：

5、1、一种利用水热合成制备ldhs电磁波吸收材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

6、(1)选取合适的金属网基底，其中镍金属网和铜金属网的延展性高、可塑性好；

7、(2)将100目的ni金属网裁剪为4cm×2cm大小，表面用超纯水清洗，并用无水乙醇和稀盐酸对ni金属网进行超声处理；

8、(3)在本发明中，硼酸作为缓冲剂，十二烷基硫酸钠作为添加剂，nicl2·6h2o和nh4cl为原料，将nicl2·6h2o和nh4cl完全溶解至超纯水中，nicl2·6h2o的浓度为0.1mol/l，nh4cl的浓度为2mol/l，搅拌均匀后得到电沉积电解液。之后通过气泡模板法在镍网上合成多孔镍(pn)，正极连接金属镍网，负极连接碳棒，电流密度分别取1a·cm-2、0·8a·cm-2、0.6a·cm-2、0.4a·cm-2、0.2a·cm-2，电沉积时间为300s、600s、900s、1200s、1500s；

9、(4)用柠檬酸三钠(c6h5na3o7)作为络合剂，去离子水作为溶剂，金属盐ni(no3)2·6h2o和fe(no3)3·9h2o为原料，采用水热合成法在pn基底上制备ldhs。取特定质量的金属盐ni(no3)2·6h2o、fe(no3)3·9h2o和尿素完全溶解至去离子水中，使其浓度各为15mmol、5mmol、35mmol，再加入浓度为0.25mmol的柠檬酸三钠，均匀搅拌后得到前驱体溶液，转移至反应釜中，加入多孔镍，在150℃的条件下保温48h。保温完成后，将产物冷却，用水洗涤3次，用无水乙醇清洗1遍，并在室温下干燥，最终得到nife ldh产物。

技术特征：

1.一种采用水热法制备一种镍金属网表面生长层状金属氢氧化物的宽频电磁波吸收超材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种镍金属网表面生长层状金属氢氧化物的宽频电磁波吸收超材料的制备方法，属于材料科学与工程技术和电磁屏蔽领域。本发明方法制备的LDH涂层主要用于军事和民用领域的吸波材料研究中。LDH层的分子式为[]<subgt;x</subgt;，其中M<supgt;2+</supgt;可以代表二价金属阳离子(例如Mg<supgt;2+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;、Zn<supgt;2+</supgt;等)，M<supgt;3+</supgt;可以代表三价金属阳离子(例如Al<supgt;3+</supgt;、Fe<supgt;3+</supgt;)。本发明所使用的技术操作简单，所需时间短。发明所获得的样品吸收能力强、吸波频带宽、厚度薄、质量轻、结构及化学性质稳定、环保性好。

技术研发人员：黄凯,雷鸣,付志航,吴宇峰,高嵩
受保护的技术使用者：北京邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14