[發明專利]一種泡沫鋁/鐵氧體復合吸波材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410104980.X
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103898350A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張宇;左士祥
• 申請（專利權）人: 蘇州宇希新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C21/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種復合吸波材料的制備方法，具體涉及一種泡沫鋁/鐵氧體復合吸波材料的制備方法。

背景技術

隨著計算機、變電站、無線通訊站及傳感器等高新技術的普及，吸波材料已經進入了被廣泛應用的階段。在人們的日常工作和生活中，一些電子電器設備的普及所帶來的電磁輻射及干擾問題日益嚴重，由電磁波輻射引起的問題在人們追求高質量生活的今天正在逐漸引起公眾的關注。

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制衰減吸收電磁波，主要包括鐵氧體粉體、羰基鐵粉、超細金屬粉、納米相材料等。電損耗型吸波材料主要特點是具有較高的電損耗正切角，依靠介質的電子極化、離子極化、分子極化或界面極化衰減吸收電磁波，主要包括導電碳黑、碳化硅、金屬短纖維、導電高分子等。

目前，對于吸波材料來說，單純的磁損耗型或電損耗型不能滿足實際應用的需要，且單獨使用這些材料時大多存在吸波能力弱，吸波頻帶窄、質量重、不耐高溫和機械性能較差等不足。為了滿足實際需求，就要在傳統吸波材料的基礎上，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合型吸波材料，并且滿足電磁干擾材料“薄、輕、寬、強”的要求。

多樣化孔隙為特征的超輕型多孔金屬實現了結構材料的輕質多功能化，因其具有輕質，高比強度，高能量吸收，聲、熱、電磁屏蔽及其多功能兼容等特點，正成為目前的研究熱點之一。

泡沫鋁是一種新型功能材料，它是金屬鋁基體中分散著無數氣泡的類似泡沫狀的超輕金屬材料，一般孔隙率為40%～98%。

目前最具商業價值的泡沫鋁制備工藝是熔體發泡法，可以生產大尺寸且具有規則孔洞結構的閉孔泡沫鋁。但到目前為止，鮮有大規格閉孔泡沫鋁制品商業化應用的報道。存在的問題主要表現在：（1）傳統工藝大都采用?TiH₂等作為發泡劑及金屬鈣作為增粘劑，TiH₂?類發泡劑分解速度快的特點使得該法操作條件苛刻，成品率低；（2）昂貴TiH₂類發泡劑及金屬鈣的使用，也進一步提高了閉孔泡沫鋁的制造成本。因此，開發可替代?TiH₂類發泡劑的新型材料意義重大。

專利CN?102002300B公開了一種泡沫鋁合金吸波材料的制備方法，該方法包括泡沫鋁合金基體的表面預處理、吸波涂料的制備和噴涂，其中聚苯胺為吸波劑，摻雜的稀土元素進一步提高了聚苯胺的吸波性能。同時，泡沫鋁的多孔結構，使得電磁波多次反射、散射和干涉，增加其能量損失。

發明內容

本發明的目的在于一種泡沫鋁/鐵氧體復合吸波材料的制備方法，即在制備泡沫鋁的過程中摻雜鐵氧體吸波材料。

實現本發明目的的技術方案為：一種泡沫鋁/鐵氧體復合吸波材料的制備方法，其具體步驟如下：

1）混料：按質量比例將發泡劑、去離子水和分散劑，用振動球磨機混合0.5～3小時后得到粉料；

2）砂磨：將上述粉料放入砂磨機中，同時加入鐵氧體、鋁粉、氧化鋁粉，砂磨?0.5～3小時得漿料；

3）成型：將上述砂磨后的漿料進行成型得到生坯；

4）發泡：將生坯干燥后，在600～800℃恒溫，保溫5～10min，在空氣中自然冷卻，得到泡沫鋁/鐵氧體復合吸波材料。

進一步地，在上述步驟1）中，所述的發泡劑、去離子水和分散劑的質量百分比為1：（10～50）：（0.2～0.5）。

進一步地，所述的發泡劑，按質量百分比表示，由白云石32%～52%、碳酸鈣25%～35%、硫酸鈣5%～10%、碳粉10%～18%和硅粉5%～10%組成。

進一步地，所述的分散劑為聚乙烯醇或甲基纖維素。

進一步地，在上述步驟2）中，所述的鐵氧體、鋁粉和氧化鋁粉的質量百分比為1：（1～10）：（1～5），所述的鐵氧體與發泡劑的質量百分比為（1～5）：1。

進一步地，所述的鐵氧體為鎳鋅鐵氧體，粒徑為3～5μm。

進一步地，所述的鎳鋅鐵氧體的組分及含量的重量比為：Fe₂O₃?40～60%、NiO?10～30%、ZnO?20～40%，其余為添加劑。

進一步地，所述的添加劑為BaO或者Bi₂O₃。