[發(fā)明專利]一種復(fù)合吸波劑、制備方法及其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710344480.7 | 申請日： | 2017-05-16 |
| 公開（公告）號： | CN107033842B | 公開（公告）日： | 2019-03-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 于美杰;王成國;謝勝坤;黃朝暉 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號： | C09K3/00 | 分類號： | C09K3/00 |
| 代理公司： | 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 鄭平 |
| 地址： | 250061 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 復(fù)合 吸波劑 制備 方法 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種新型復(fù)合吸波劑及其制備方法，該新型復(fù)合吸波劑為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核是以鐵氮化合物為主相的顆粒，外殼為介電材料包覆層。所述鐵氮化合物可以是Fe4N或Fe3N單相，也可以是以Fe4N或Fe3N為主相，同時還包括Fe、Fe3O4、γ?Fe2O3其中一種或兩種的復(fù)合相。所述外殼包覆層是介電常數(shù)為2～10的介電材料，如SiO2、非晶碳、導(dǎo)電聚合物。本發(fā)明的新型復(fù)合吸波劑的制備工藝可調(diào)節(jié)范圍寬，可通過改變工藝參數(shù)獲得不同的形狀或尺寸，從而適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。尤其是具有良好的阻抗匹配條件和衰減性能，在雷達(dá)隱身材料、電磁屏蔽領(lǐng)域都具有重要應(yīng)用價值。步驟簡單、操作方便、實用性強。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于吸波材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合吸波劑、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
近年來，吸波材料廣泛應(yīng)用于武器裝備的隱身及電磁屏蔽和電磁防護(hù)領(lǐng)域。吸波材料的發(fā)展關(guān)鍵在于吸波劑的研制。常用吸波劑的材質(zhì)包括Fe、Co、Ni等磁性金屬、鐵氧體、導(dǎo)電高分子等。其中，磁性金屬具有飽和磁化強度高、磁導(dǎo)率高的優(yōu)點，但抗氧化和抗腐蝕性較差，且介電常數(shù)較高，易引起阻抗匹配難的問題；鐵氧體電阻率較高，可避免金屬導(dǎo)體在高頻下的趨膚效應(yīng)，但磁導(dǎo)率較低，不能滿足高性能吸波材料的要求；導(dǎo)電高分子材料在半導(dǎo)體狀態(tài)時(電導(dǎo)率在0.1～10S/cm)能夠較好地吸收雷達(dá)波，可以與磁損耗粒子復(fù)合發(fā)展新型輕質(zhì)吸波材料，但大多數(shù)結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子在空氣中不穩(wěn)定，導(dǎo)電性受空氣濕度影響很大，限制了它們的應(yīng)用。
Fe-N化合物，包括FeN、Fe2N、Fe3N、Fe4N、Fe8N和Fe16N2等，是近年來發(fā)展起來的一類磁性材料，目前主要應(yīng)用于磁記錄材料。據(jù)報道，F(xiàn)e4N與Fe的飽和磁化強度接近，達(dá)到193emu/g，而Fe16N2的飽和磁化強度則可達(dá)到230emu/g，是目前報道的具有最強飽和磁化強度的材料之一。由于富鐵Fe-N化合物相既有介電損耗效應(yīng)又有磁損耗效應(yīng)，因此在雷達(dá)波吸收領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
研究表明，提高吸波性能的方法主要是使吸波材料尺度納米化，多介質(zhì)化、多界面化和不同損耗機制結(jié)構(gòu)復(fù)合化。通過物理包覆、化學(xué)改性等手段形成核殼結(jié)構(gòu)的吸波材料，不僅可增強其耐高溫性、抗氧化性、抗腐蝕和分散性等性能，還能通過調(diào)整介電常數(shù)，改善阻抗匹配，大大提高吸波材料的吸波性能。
目前，國內(nèi)外專利中尚沒有關(guān)于核殼結(jié)構(gòu)氮化鐵或鐵氮化合物吸波劑或吸波材料的公開報道。以下幾個專利涉及具有核殼結(jié)構(gòu)的吸波劑或吸波材料，但其主要組份或成分中沒有涉及任何一種鐵氮化合物相。
中國專利CN 102775604B一種核殼型鈦酸鋇/聚苯胺復(fù)合吸波材料的制備方法，采用硅烷偶聯(lián)劑對納米鈦酸鋇粉體進(jìn)行表面修飾，使得聚苯胺在鈦酸鋇表面形成較好的包覆層。該吸波材料在0～6GHz范圍內(nèi)，最大反射率達(dá)-14.5dB，優(yōu)于-5dB和-10dB頻寬分別為1200MHz和750MHz。
中國專利CN102634169B公開了磁性材料和導(dǎo)電聚合物復(fù)合的吸波材料及其制備方法，將所述的Fe3O4-聚(3，4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)核殼復(fù)合微球分散在環(huán)氧樹脂或聚氨酯等有機粘結(jié)劑中，得到所述的磁性材料和導(dǎo)電聚合物復(fù)合的吸波材料，在電磁波為2～18GHz頻帶上，電磁波最大吸收(反射率)達(dá)-27.6dB。
中國專利CN103318973B公開了一種碳包覆Fe3O4微球吸波材料的制備方法，解決目前Fe3O4介電常數(shù)較低，難以實現(xiàn)阻抗匹配，而導(dǎo)致電磁波吸收性差的問題。
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