[發(fā)明專利]一種超微膠囊材料及其制備方法與應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108347871A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜林文;楊姍姍;鄭夢瑤;趙晗蕾;郝佩茜
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;B01J13/02
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 周玨

本發(fā)明公開了一種超微膠囊材料及其制備方法與應(yīng)用，該超微膠囊材料的結(jié)構(gòu)為核殼結(jié)構(gòu)，其由作為內(nèi)核的稀土鈷磁體R₂Co₁₇微米級顆粒及作為外殼的質(zhì)子化的聚吡咯組成；該超微膠囊材料制備過程為：對稀土鈷磁體R₂Co₁₇塊狀體經(jīng)粉碎和球磨后得到稀土鈷磁體R₂Co₁₇微米級顆粒，在質(zhì)子化的吡咯單體中加入稀土鈷磁體R₂Co₁₇微米級顆粒，隨后加入氧化劑過硫酸銨，攪拌后得到超微膠囊材料；優(yōu)點(diǎn)是該超微膠囊材料通過復(fù)合高復(fù)磁導(dǎo)率的稀土鈷磁體和高復(fù)介電常數(shù)的質(zhì)子化的聚吡咯，有效地提高了該超微膠囊材料在微波S波段的吸波性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微波吸收材料，尤其是涉及一種超微膠囊材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的高速發(fā)展，各種數(shù)字化、高頻化的電子設(shè)備不斷普及應(yīng)用。由于它們工作時(shí)向空間輻射了大量不同頻率的電磁波，導(dǎo)致電磁干擾問題越來越嚴(yán)重。同時(shí)，人們長期處于這種環(huán)境中，會大大影響人們的健康。另外，雷達(dá)發(fā)射的電磁波能夠探測到區(qū)域內(nèi)軍事目標(biāo)的存在，最大限度地減少或消除雷達(dá)對軍事目標(biāo)的探測是隱身技術(shù)領(lǐng)域中的重要目標(biāo),中國、美國、俄羅斯和英國等國家都在大力發(fā)展軍事隱身技術(shù)。強(qiáng)吸收、輕質(zhì)、寬頻和穩(wěn)定性好的微波吸收材料可為軍事、通訊、保密、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程以及高科技的電磁兼容提供良好的保證，因此其研制一直以來備受關(guān)注。目前，雖然微波吸收材料在很多關(guān)鍵的指標(biāo)上，如強(qiáng)吸收、厚度薄、抗氧化、穩(wěn)定性強(qiáng)等方面取得了很大的進(jìn)步，但是其在S波段(2～4GHz)仍然存在吸波性能弱的缺點(diǎn)。這一問題直到現(xiàn)在仍然沒有取得明顯進(jìn)展，導(dǎo)致微波吸收材料的發(fā)展遭遇到了瓶頸。

微波吸收材料在S波段吸波性能表現(xiàn)出不足，其原因在于S波段屬于低頻率頻段，在低頻率下，需大幅提高微波吸收材料的復(fù)介電常數(shù)值才能獲得最佳吸波值，但是對于一般的微波吸收材料如鐵氧體、磁性金屬粉體等來講，其復(fù)介電常數(shù)值很難達(dá)到理想的復(fù)介電常數(shù)值。因此，微波吸收材料在低頻率的工作環(huán)境下獲得優(yōu)異的吸波性能要比在高頻率的工作環(huán)境下獲得優(yōu)異的吸波性能困難的多。要解決這個(gè)問題，可以通過兩種途徑：第一種途徑是提高吸波體的厚度，然而，當(dāng)今吸波體追求的是厚度薄和質(zhì)量輕，太厚的吸波體顯然不具有實(shí)用價(jià)值；第二種途徑是增加微波吸收材料的復(fù)磁導(dǎo)率，如果微波吸收材料的復(fù)磁導(dǎo)率足夠大，則可以在較低的復(fù)介電常數(shù)值下獲得一個(gè)比較好的吸波性能。因此，當(dāng)前的重要目標(biāo)就是尋找復(fù)磁導(dǎo)率較大的材料。易磁化方向位于面內(nèi)的稀土–過渡金屬合金如稀土鈷磁體R₂Co₁₇(R＝Ce、Pr、Nd、Gd、Y)具有較高的復(fù)磁導(dǎo)率，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)很好的候選材料。

稀土鈷磁體能夠提升S波段吸波性能的原因在于稀土鈷磁體具有很高的初始磁導(dǎo)率，比鐵鈷鎳及其合金的初始磁導(dǎo)率要高出很多倍；而且在高頻率下，稀土鈷磁體的復(fù)磁導(dǎo)率同樣具有較好的表現(xiàn)，這就為S波段獲得優(yōu)異的吸波性能創(chuàng)造了條件。總的來說，稀土鈷磁體是實(shí)現(xiàn)S波段強(qiáng)微波吸收的優(yōu)異候選材料，但是這類材料存在復(fù)介電常數(shù)值不夠高的缺點(diǎn)，難以與復(fù)磁導(dǎo)率形成匹配的電磁性能，因此吸波性能整體仍然偏低，需要與其他材料進(jìn)行復(fù)合以調(diào)節(jié)其復(fù)介電常數(shù)值。導(dǎo)電聚合物具有高的復(fù)介電常數(shù)值，是彌補(bǔ)稀土鈷磁體不足的優(yōu)異材料，這類材料屬于介電損耗型，兼具有金屬和聚合物的優(yōu)點(diǎn)。如聚吡咯就是一種電磁性能較好的導(dǎo)電聚合物。將介電常數(shù)可調(diào)制的質(zhì)子化聚吡咯與高磁導(dǎo)率的稀土鈷磁體進(jìn)行復(fù)合，可使其復(fù)介電常數(shù)值在一個(gè)很寬的范圍內(nèi)，為獲得優(yōu)異的微波吸收性能創(chuàng)造條件。因此，如何利用高復(fù)磁導(dǎo)率的稀土鈷磁體和高復(fù)介電常數(shù)值的質(zhì)子化的聚吡咯研究一種能夠在S波段吸波性能取得突破的微波吸收材料是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超微膠囊材料及其制備方法與應(yīng)用，該超微膠囊材料通過復(fù)合高復(fù)磁導(dǎo)率的稀土鈷磁體和高復(fù)介電常數(shù)的質(zhì)子化的聚吡咯，有效地提高了該超微膠囊材料在微波S波段的吸波性能。