[發明專利]一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410057366.2
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103834064A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 鐘春燕;鐘宇光
• 申請（專利權）人: 鐘春燕
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08K3/22;C09K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及吸波材料領域，特別是指一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料的制備方法。

背景技術

隨著電子工業的飛速發展和越來越多電子產品的廣泛使用，近年電磁屏蔽技術、隱身技術得到了進一步的發展，人們對吸波材料的研究也受到更多的關注和重視。并且世界各種防御體系的探測、跟蹤、攻擊能力日益增強，海、陸、空各軍兵種軍事目標的生存力、突防能力等受到了嚴重威脅；因此作為提高武器系統生存、突防，尤其是打擊能力的有效手段之一的隱身技術，正逐漸成為最重要、最有效的戰術手段。而吸波材料技術則是隱身技術最佳選擇，它可以將投射到表面的電磁波能量吸收，不會產品因反射電磁波而造成的二次電磁輻射和干擾，并能使電磁波能量轉化為熱能或其他形式的能量。而且現今科學技術的不斷發展也導致電磁波輻射對環境、人體的影響越來越大。因此，吸波材料的研究開發無論是對于軍用或是民用都有著極為重要的意義。吸波材料主要有磁性吸波材料、金屬微粉、導電高聚物和納米吸波材料等。其中磁性吸波材料——鐵氧體，由于具有吸收強、吸收頻帶寬、較好的頻率特性、成本低及制備工藝簡單等優勢而受到了廣泛的關注和認可。

在軍事方面，現代化戰爭對吸波材料的性能提出了越來越高的要求，一般傳統意義的吸波材料已經很難滿足薄、輕、寬、強的綜合要求。在民用方面，其柔韌性、超薄、型式多變性成為了近期吸波材料研究的熱點。因此，開發一種具有良好機械性能、超薄、超輕及吸收強、吸收頻帶寬的吸波材料是具有很大發展潛力的新一代吸波材料。

細菌纖維素是一種天然的生物高聚物，具有超精細網狀結構，由直徑3～4納米的微纖組合成40～60納米粗的纖維束，并相互交織形成發達的超精細網絡結構。這種納米級超細纖維對物體極強的纏繞結合能力和拉力強度，能有效吸附更多的具有吸波性能的物體，大大提升了復合材料的吸波性能。細菌纖維素的高純度、高結晶度、高聚合度及分子高度取向的特性，使其具有優良的力學性能。并且細菌纖維素的彈性模量為一般植物纖維的數倍至十倍以上，具有高抗張強度和耐用度，因此也更適于吸波材料的形式多變性及一些特殊環境中使用。

本專利采用溶劑熱法在磁性吸波材料鐵氧體的制備過程中加入具有超細纖維結構的細菌纖維素，制備出細菌纖維素三維網絡內部均勻分布有鐵氧體的復合吸波材料。本發明制備過程綠色環保、簡單易行、操作方便、成本低，得到的復合吸波材料電磁波吸收強、吸收頻帶寬，具有良好機械性能和超薄、超輕優勢。

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發明內容

本發明的目的是提供一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料及其制備方法。涉及一種吸波材料制備技術。本發明制備過程綠色環保，簡單易行、操作方便、成本低，得到的復合吸波材料電磁波吸收強、吸收頻帶寬，具有良好機械性能和超薄、超輕優勢。

本發明的公開了一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料，由細菌纖維素和鐵氧體復合材料制成，細菌纖維素和鐵氧體復合材料的質量比為0.1～1：1，其中鐵氧體復合材料由鐵鹽和鋅鹽、鎳鹽、鎂鹽、銅鹽及鈷鹽中的一種或幾種制成。其制備方法，包括：

（1）????稱取鐵鹽溶于濃度為90～99.9wt%的乙二醇中，并加入鋅鹽、鎳鹽、鎂鹽、銅鹽及鈷鹽中的一種或幾種，其中Zn²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Co²⁺的摩爾數或幾個摩爾數之和與Fe³⁺的摩爾數之比為1:2，將細菌纖維素加入進行超聲分散30～120分鐘，鐵鹽、鋅鹽、鎳鹽、鎂鹽、銅鹽及鈷鹽的總重量與細菌纖維素的質量比為1:0.1～1；

（2）????再分別加入與Fe³⁺的摩爾數之比為8～12:1的無水乙酸鈉，體積占乙二醇體積2～4%的分散劑，加溫溶解60℃～100℃，15～30min，待粉體完全溶解得到混合物；

（3）????將上述混合物放入反應釜中，在140～180?℃反應9～15?h，反應完成后自然冷卻至室溫，用去離子水洗滌2～5次后干燥，得到細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料。

作為優選的技術方案：?

其中，如上所述的一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料的制備方法，所述的鐵鹽、鋅鹽、鎳鹽、鎂鹽、銅鹽、鈷鹽為可溶性的鐵、鋅、鎳、鎂、銅、鈷的氯化物、硝酸鹽、醋酸鹽、硫酸鹽。

如上所述的一種細菌纖維素/鐵氧體復合吸波材料的制備方法，所述的分散劑為聚乙二醇、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種。