[發(fā)明專利]以硅藻土為模板的電磁波吸收微粒及其制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910087803.4 | 申請日： | 2009-06-26 |
| 公開（公告）號： | CN101597473A | 公開（公告）日： | 2009-12-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張德遠;連志陽;蔡軍;張文強;袁黎明 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | C09K3/00 | 分類號： | C09K3/00 |
| 代理公司： | 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 | 代理人： | 周長琪 |
| 地址： | 100083*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 硅藻土 模板 電磁波 吸收 微粒 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電磁波吸收材料，更特別地說，是指一種以硅藻土為模板的、并 在模板上沉積金屬材料的電磁波吸收微粒及其制備方法。
背景技術(shù)
繼水質(zhì)污染、大氣污染、噪聲污染之后，電磁波輻射污染已被世界公認為第四大 污染。眾多專家呼吁，為了解決電磁污染擾民問題，防止干擾與污染危害，滿足計算 機房、指揮室、航空航天、兵器裝備、導(dǎo)彈飛船、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、電報電話機房、無 線電遙控與測量系統(tǒng)、地面站、精密儀器室等國民經(jīng)濟和國防軍工部門對電磁防護的 迫切需要，研究開發(fā)新型電磁防護材料、抗靜電材料，設(shè)計新型電磁屏蔽室等實用產(chǎn) 品已是非常必要。
電磁波吸收材料可以借助加工方法達到微米/納米級構(gòu)形能力，實現(xiàn)更加豐富的 各向異性吸波顆粒形體，能夠達到更加合理、高效、低比重的顆粒空間分布結(jié)構(gòu)。
電磁吸波涂層一般由基料和填料組成，基料指粘接劑，填料指電磁波吸收劑。基 料起分散吸收劑的作用，并使材料具有某種物化及使用環(huán)境性能；填料賦予涂層吸波 功能。
金屬粉末材料具有良好的電磁、機械性能而被應(yīng)用廣泛，但由于金屬粉的比重較 大，使其在應(yīng)用上受到很多限制，因此制備新型輕質(zhì)金屬復(fù)合材料一直是國內(nèi)外研究 的熱點。
硅藻土具有多樣的外形、獨特的殼體結(jié)構(gòu)、大比表面積、高孔隙率、低密度、耐 高溫等優(yōu)良性質(zhì)，而且來源廣泛、價格低廉。如果對其進行表面金屬化處理，使其負 載上特定的金屬材質(zhì)，它將在電磁波吸收領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種以硅藻土為模板的電磁波吸收微粒的功能性材料， 是在硅藻土的表面沉積上金屬層。該硅藻土電磁波吸收材料保持了硅藻土原有的豐富 外形，利用了其特有的多孔微結(jié)構(gòu)，使得該硅藻土電磁波吸收材料在2GHz～18GHz 頻段下具有的反射率大于-6dB，說明以硅藻土為模板的電磁波吸收微粒能夠作為電 磁波吸波功能材料。
本發(fā)明的目的之二是提出一種制作以硅藻土為模板的電磁波吸收微粒材料的方 法，該方法采用化學(xué)鍍與電鍍工藝相結(jié)合。
本發(fā)明是一種以硅藻土為模板的電磁波吸收微粒材料，是在硅藻土表面包覆有單 質(zhì)金屬層或合金鍍層。其制備硅藻土表面包覆單質(zhì)金屬層或合金鍍層的步驟有：
步驟一：對硅藻土的預(yù)處理
將硅藻土球磨成粒徑為10μm～150μm后，在400～500℃溫度下燒制處理 30～100min后得到去除有機質(zhì)的硅藻土；
將去除有機質(zhì)的硅藻土和無水乙醇溶液(質(zhì)量濃度為95％)放入玻璃容器內(nèi)， 并將玻璃容器置于超聲清洗機中，在功率700～1000W、工作頻率28～40KHz的 條件下超聲清洗15～40min后，采用孔徑為1μm～3μm的濾紙進行分離，過濾得 到濾紙上層物；將上層物在110～150℃下干燥4h～6h后制得干燥硅藻土；
去除有機質(zhì)的硅藻土與無水乙醇溶液的用量為：100ml的無水乙醇溶液中加入 2g～5g去除有機質(zhì)的硅藻土；
步驟二：偶聯(lián)處理
將步驟一制得的干燥硅藻土在30～35℃的偶聯(lián)溶液、攪拌速度為100r/min～ 250r/min條件下偶聯(lián)4h～6h，然后在真空度-0.05MPa～-0.1MPa、110～ 150℃下干燥2h～4h，制得表面均勻帶有正電荷的硅藻土；
采用的偶聯(lián)溶液為500ml的無水乙醇中加入5～10ml的γ-氨丙基三乙氧基硅 烷組成；
干燥硅藻土與偶聯(lián)溶液的用量為：100ml的偶聯(lián)溶液中加入4g～15g的干燥 硅藻土；
步驟三：電化學(xué)活性處理
將步驟二制得的正電荷的硅藻土放入膠態(tài)鈀活化液中，在攪拌速度為 100r/min～250r/min條件下活化10～15min后，采用孔徑為1μm～3μm的濾 紙進行分離，取濾紙上層物，并對該上層物用去離子水清洗2～4遍；
將清洗后的正電荷的硅藻土放入20g/L～30g/L的次亞磷酸鈉水溶液中，在攪 拌速度為100r/min～250r/min條件下，常溫處理1min，然后采用孔徑為1μm～ 3μm的濾紙進行分離，取濾紙上層物，并對該上層物用去離子水清洗2～4遍制得活 化硅藻土；
正電荷的硅藻土與膠態(tài)鈀活化液的用量為：100ml的膠態(tài)鈀活化液中加入4g～ 15g的正電荷硅藻土；
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