[發明專利]一種吸波劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711205742.8
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109837062A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 洛陽尖端技術研究院;洛陽尖端裝備技術有限公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發明提供了一種吸波劑及其制備方法，該方法包括以下步驟：將氨水和乙醇胺混合，再加入鐵鹽，反應，得到混合液；以及在混合液中加入膨脹石墨，調節pH，在溫度T下攪拌，清洗，烘干，得到由中空四氧化三鐵包覆膨脹石墨所形成的吸波劑。通過本發明的方法制備的吸波劑具有密度低、吸波頻帶寬、吸波性能好的優點，可應用于航空航天、電子通信、醫療器械等領域。

技術領域

本發明涉及吸波材料，更具體地，涉及一種吸波劑及其制備方法。

背景技術

隨著電磁波在無線通信領域的廣泛應用，諸如電磁干擾、信息泄露等問題亟待解決。軍事領域中的電磁隱身技術與導彈的微波制導需要，使得微波吸收材料受到持續而廣泛的關注。因此，迫切需要發展一種厚度薄、質量輕、頻帶寬、強吸收的吸波材料。

目前，四氧化三鐵因具有高的磁導率、低毒、低成本且容易獲得等優勢，被認為是最有可能成為在吉赫茲范圍內使用的理想吸波材料。然而，傳統的四氧化三鐵由于吸波材料密度大、吸收率低、溫度的穩定性差，且在微波段的磁導率和介電常數較小，因而單一的鐵氧體材料無法同時吸波材料“薄、輕、寬、強”的要求。

為了解決四氧化三鐵密度大、吸波性能不好的問題，現有技術中出現了一種復合材料的制備方法，通過將碳納米管在濃硝酸中回流處理，在其表面引入羰基、羥基、羧基等官能團，制備的納米復合材料，在高密度磁記錄材料、吸波材料、電磁屏蔽材料、醫學等領域具有良好的應用前景，然而碳納米管成本較高，制備工藝很復雜，并且其在基體中分布隨機，可設計性差，所制得的吸波材料的吸波頻帶較窄。因此，急需研究一種密度小、吸波頻帶寬以及吸波能力強的吸波劑。

發明內容

為了解決以上問題，本發明通過在膨脹石墨表面包覆中空的四氧化三鐵，一方面可以降低吸波劑密度，另一方面通過中空的微觀結構可以發生多次反射和多次吸收，使其獲得優異的吸波性能。

此外，通過pH的調節和溫度的處理可控制中空四氧化三鐵的微觀結構、形貌尺寸以及中空四氧化三鐵顆粒對膨脹石墨的包覆的完整度，保證了制備的中空四氧化三鐵包覆的膨脹石墨的微觀結構和尺寸的穩定。

本發明提供了一種制備吸波劑的方法，包括以下步驟：將氨水和乙醇胺混合，再加入鐵鹽，反應，得到混合液；以及在所述混合液中加入膨脹石墨，調節pH，在溫度T下攪拌，清洗，烘干，得到由由中空四氧化三鐵包覆膨脹石墨所形成的吸波劑。

在以上方法中，通過以下步驟制備所述膨脹石墨：將石墨與硫酸混合，再加入去離子水進行攪拌，水洗，過濾，烘干，保溫，得到所述膨脹石墨。

在以上方法中，所述調節pH將pH值調節為10.5-11.5。

在以上方法中，所述溫度T為90-120℃。

在以上方法中，氨水、乙醇胺和所述鐵鹽的質量比為：5-8:10-20:200-300。

在以上方法中，所述混合液和所述膨脹石墨的質量比為：40-50:10-20。

在以上方法中，所述反應的溫度為200-300℃，所述反應的時間為5-10h。

在以上方法中，所述石墨、所述硫酸和所述去離子水的質量比為：30-70:5-10:80-120。

在以上方法中，所述保溫的溫度為800-1000℃，所述保溫的時間為5-10min。

本發明還提供了一種根據以上方法制備的吸波劑。

通過本發明制備的吸波劑具備成本低、制備工藝簡單、吸收能力強、吸收頻帶寬和密度小等特點；此外，本發明的制備方法簡單、操作方便、無污染，并且材料本身也是一種環境友好型清潔材料。

具體實施方式

下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。