[發(fā)明專利]一種介孔氧化硅泡沫基復(fù)合吸波材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310589417.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103756635A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宇;張揚(yáng);吳新麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張宇
• 主分類號(hào): C09K3/00
• 分類號(hào): C09K3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁波吸收材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種介孔氧化硅泡沫基復(fù)合吸波材料的制備方法。

背景技術(shù)

電磁波輻射已成為繼噪聲污染、大氣污染、水污染、固體廢物污染之后的又一大公害。電磁波輻射產(chǎn)生的電磁干擾不僅影響各種電子設(shè)備的正常運(yùn)行，而且對(duì)身體健康也具有很大危害。電子技術(shù)的微型化、集成化以及高頻化發(fā)展使得電磁兼容問(wèn)題日趨突出，抗電磁干擾作為電磁兼容的核心內(nèi)容越來(lái)越引起重視。吸波材料技術(shù)作為一種常用的抗電磁干擾手段，能夠把電磁污染產(chǎn)生的無(wú)用的和有害的電磁能量吸收、轉(zhuǎn)換而衰減掉，已經(jīng)成為各國(guó)軍事裝備隱身和民用防電磁輻射等技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

吸波材料按工作原理可分為干涉型和吸收型兩大類，其中吸收型吸波材料又可分為磁損耗型和電損耗型兩種。磁損耗型吸波材料主要特點(diǎn)是具有較高的磁損耗正切角，利用磁滯損耗、疇壁共振和自然共振、后效損耗等磁極化機(jī)制衰減吸收電磁波，主要包括鐵氧體粉體、羰基鐵粉、超細(xì)金屬粉、納米相材料等。電損耗型吸波材料主要特點(diǎn)是具有較高的電損耗正切角，依靠介質(zhì)的電子極化、離子極化、分子極化或界面極化衰減吸收電磁波，主要包括導(dǎo)電碳黑、碳化硅、金屬短纖維、導(dǎo)電高分子等。目前，對(duì)于吸波材料來(lái)說(shuō)，單純的磁損耗型或電損耗型不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，且單獨(dú)使用這些材料時(shí)大多存在吸波能力弱，吸波頻帶窄、質(zhì)量重、不耐高溫和機(jī)械性能較差等不足。

為了滿足實(shí)際需求，就要在傳統(tǒng)吸波材料的基礎(chǔ)上，突破原有材料的局限，積極研制新型吸波劑，探索集磁損耗和電損耗于一身的復(fù)合型吸波材料。

專利ZL201210298014.7公開(kāi)了一種以介孔氧化硅泡沫材料為基體的復(fù)合吸波材料及其制備方法，該復(fù)合吸波材料以介孔氧化硅泡沫材料為基體、鐵粉和聚噻吩高分子化合物摻雜制成，其制備方法是先通過(guò)原位合成法制得介孔氧化硅泡沫材料包覆鐵粉，然后和聚噻吩組裝，探索制得了集磁損耗和電損耗于一身的復(fù)合型吸波材料，但介孔氧化硅泡沫材料的特殊孔性，其包覆鐵粉的容量有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的密度大、質(zhì)量重的問(wèn)題而提供一種介孔氧化硅泡沫基復(fù)合吸波材料的制備方法。

本發(fā)明所述的復(fù)合吸波材料是通過(guò)以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的：

一種介孔氧化硅泡沫基復(fù)合吸波材料的制備方法，其制備步驟如下：

1）在溫度40～60℃的水浴條件下，將介孔氧化硅泡沫材料加入到去離子水中，攪拌均勻；

2）攪拌條件下，緩慢加入Fe^2+?和Fe^3+?的總濃度為0.6～3.0mol/L的混合鐵鹽溶液和濃度為0.5～2.0mol/L?氨水，維持體系的pH值在8～10，保溫晶化1～24小時(shí)；

3）加入一定量的納米ATO?粉末和高分子硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌1～24小時(shí)；

4）過(guò)濾，烘干，將烘干后的混合粉末在氮?dú)夥諊谋Ｗo(hù)下進(jìn)行高溫焙燒。

本發(fā)明所述步驟1）中的介孔氧化硅泡沫材料與去離子水的質(zhì)量比為1：10～20。

本發(fā)明所述步驟2）中的Fe^2+?和Fe^3+?的總質(zhì)量與介孔氧化硅泡沫材料的質(zhì)量比為0.1～0.3：1，其中Fe²⁺?與Fe³⁺?的摩爾比為2：1。

本發(fā)明所述步驟3）中的納米ATO粉末與介孔氧化硅泡沫材料的質(zhì)量比為1～2：1，高分子硅烷偶聯(lián)劑與納米ATO粉末的質(zhì)量比為0.02～0.05：1。其中，所述的高分子硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

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式中Me為—CH₃，X為—OCH₂CH₃或—OCH₃，Y為—CH=CH₂，Z為—OH，分子量為0.8～1.2萬(wàn)。

本發(fā)明所述步驟4）中的高溫焙燒條件為：在氮?dú)鈿夥盏谋Ｗo(hù)下，從室溫加熱到300℃，升溫速率為5℃/min，并維持300℃半小時(shí)；從300℃加熱到550℃，升溫速率為10℃/min，并維持550℃2個(gè)小時(shí)，最后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下隨爐降溫。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)為：

1）本發(fā)明采用共沉淀法，在介孔氧化硅泡沫材料表面組裝上具有吸波性能的鐵氧體四氧化三鐵，本發(fā)明可根據(jù)在介孔氧化硅泡沫材料表面所要負(fù)載的四氧化三鐵的質(zhì)量來(lái)調(diào)節(jié)混合鐵鹽溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的量。