[發(fā)明專(zhuān)利]一種可外力調(diào)控的復(fù)合型微波吸收體及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710381944.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107295793B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雪峰;李逸興;趙曉寧;李劍飛;周麗平;齊琦琦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H05K9/00
• 分類(lèi)號(hào): H05K9/00
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發(fā)明屬于微波吸收領(lǐng)域，公開(kāi)了一種可外力調(diào)控的復(fù)合型微波吸收體及制備方法。所述的吸收體以納米泡棉作為載體，吸附一系列金屬/碳核殼型微納米粉體。所述泡棉可以為類(lèi)三聚氰胺泡棉、聚氨酯泡棉、乙烯?醋酸乙烯共聚物泡棉中的一種；所述金屬/碳核殼型微納米粉體，具有以金屬為內(nèi)核，金屬可包含F(xiàn)e、Co、Ni、Cu、Au、Pt及合金等。本發(fā)明主要以多種方式制備金屬/碳核殼型復(fù)合納米吸波材料作為主要材料，用一系列溶劑配置成微波吸收墨水，通過(guò)吸附的方式附著在泡棉基體上。本發(fā)明所制備的復(fù)合型微波吸收體，具有制備方法簡(jiǎn)便、吸波性能優(yōu)異并且可通過(guò)外力壓縮改變吸波體對(duì)外部微波場(chǎng)的響應(yīng)性能，進(jìn)而獲得高效、可調(diào)的微波吸收體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微納電子器件領(lǐng)域，涉及一種可通過(guò)外力調(diào)控的復(fù)合型微波吸收體及制備方法。

背景技術(shù)

近十年來(lái)，伴隨著科技水平的提高以及社會(huì)的發(fā)展，高頻段電子器件得到了高速的發(fā)展，大量電子元器件組成的產(chǎn)品數(shù)量急劇增加。它們發(fā)出的高頻電磁脈沖，使空間充斥了不同波長(zhǎng)和頻率的電磁波。已有相關(guān)研究表明，這種散布在大氣中的電磁場(chǎng)，若超過(guò)一定強(qiáng)度，會(huì)在不被人察覺(jué)的情況下對(duì)于人體產(chǎn)生影響,成為一種新的環(huán)境污染——電磁波輻射污染。另一方面，由于電子元器件的工作頻率越來(lái)越高，而電子元器件靈敏度也越來(lái)越高，同時(shí)目前的元器件集成度越來(lái)越高，其互相之間的相互影響也勢(shì)必會(huì)使得這些復(fù)雜電磁波成為有關(guān)高性能電子產(chǎn)品正常運(yùn)行的突出障礙。

因此，對(duì)電磁波吸收材料的研究具有非常重要的意義。理想的吸波材料應(yīng)該具有強(qiáng)吸收、寬頻段、厚度薄和質(zhì)量輕等特點(diǎn)，為了更好地滿足這些要求，制備新型納米吸波材料成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。從目前的吸波材料的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，僅覆蓋一種電磁波損耗機(jī)制的材料很難滿足日益提高的隱身技術(shù)所提出的“薄、輕、寬、強(qiáng)”的綜合要求，因此需要將多種吸波材料進(jìn)行復(fù)合來(lái)獲得最佳吸波效果。例如，專(zhuān)利201310006219.8中公開(kāi)了一種鎳/銅氧化物納米吸波材料以及其制備方法，而專(zhuān)利200910112780.8種公開(kāi)了一種氧化亞鈷/碳納米復(fù)合物吸波材料以及其制備方法。

在傳統(tǒng)的微波吸收劑制備中，其方法工藝較復(fù)雜，反應(yīng)條件相對(duì)苛刻，操作過(guò)程相對(duì)繁瑣，難以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，故其在實(shí)際的應(yīng)用中還存在著很多問(wèn)題。另外，對(duì)于核殼型納米復(fù)合材料，其電磁參數(shù)和阻抗匹配是聯(lián)動(dòng)的，即改變核或殼其中之一的組分，復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部和虛部，復(fù)磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部都一起變動(dòng)。這些都導(dǎo)致吸波體的覆蓋范圍以及可調(diào)能力受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種可調(diào)控的復(fù)合型微波吸收體及制備方法，其中通過(guò)直流電弧方法或化學(xué)合成法制備出核/殼型納米顆粒并通過(guò)物理吸附的方式附著在納米泡綿的骨架上，形成一種復(fù)合微波吸收體。同時(shí)，通過(guò)施加外力，可以實(shí)現(xiàn)吸波性能的改變。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種可外力調(diào)控的復(fù)合型微波吸收體，該吸收體包括納米泡綿和納米吸波劑，納米泡綿作為骨架令納米吸波劑吸附其上；其中，所述的納米泡綿為類(lèi)三聚氰胺泡棉、聚氨酯泡棉、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡棉的多孔狀基體中的一種；所述的納米吸波劑為以金屬納米顆粒的核層和殼層材料組成的核/殼型納米顆粒；所述金屬納米顆粒的粒徑為1～300nm，所述殼層的厚度為1～30nm，所述核/殼型納米顆粒的顆粒直徑為1～1000nm。復(fù)合型的吸波體具有可變的微波響應(yīng)特性。

進(jìn)一步，所述的納米泡綿的骨架直徑在1～100μm，具有更好力學(xué)性能可以提升在施加外力時(shí)獲得更加優(yōu)異的微波響應(yīng)性能。

進(jìn)一步，所述的殼層材料為無(wú)定形碳、缺陷石墨、氧化石墨、類(lèi)金剛石、硫化物和氮化物中的一種或者多種，使殼層具有更多缺陷，更加優(yōu)異的吸波性能。

進(jìn)一步，所述的金屬納米顆粒為Fe、Co、Ni、Cu、Au、Pt中的一種或者幾種的合金。

本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述吸收體的制備方法：

步驟一：使用直流電弧法制備作為納米吸波劑的核/殼型納米顆粒；