[發明專利]一種柔性雜化碳納米吸波紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201811156708.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109180070B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 焦劍;王佳;邵雨滴;陶晉磊
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B26/14
• 分類號: C04B26/14;C01B32/158;C01G49/08;C09K3/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明公開了一種柔性雜化碳納米吸波紙及其制備方法，制備步驟包括：制備Fe₃O₄/MWCNTs雜化顆粒；制備Fe₃O₄/MWCNTs碳納米紙；采用真空抽濾法和環氧樹脂輔助成膜法制備EP/Fe₃O₄/MWCNTs雜化碳納米吸波紙，其中，EP/Fe₃O₄/MWCNTs雜化碳納米吸波紙通過配制合適比例的Fe₃O₄/MWCNTs混合溶液，經超聲分散、真空抽濾、浸漬法制得。本發明將EP加入碳納米紙，一方面通過控制EP用量來改變碳納米紙厚度，通過改變成膜方式來改變納米紙的結構；另一方面，少量EP的加入可以得到韌性和拉伸強度大幅度提高的碳納米紙，這種柔性雜化碳納米紙可以為后期的工藝操作及生產規模化帶來方便。

技術領域

本發明屬于隱身吸波材料技術領域，具體涉及一種柔性雜化碳納米吸波紙及其制備方法。

背景技術

吸波材料能夠使投射到材料表面的電磁波進入材料內部，將電磁波能量轉化為熱能，從而達到衰減雷達波的目的。此過程中電磁波無反射，或反射較少，從而實現探測目標隱身、防止雷達探測的目的。

碳納米管納米紙是納米吸波材料的一種，目前碳納米紙的制備方法有真空抽濾法、普通造紙工藝法和負載混合成型法，例如公開號為CN201610806868.X的專利中采用普通造紙工藝法制備出了一種超薄碳納米管紙，然而由于該專利的制備條件嚴格且過程復雜，使得制備成本較高；公開號為CN201710918202.8的專利中使用負載混合成型法制備出了一種碳納米管導電紙，該方法需要將活化的碳納米管與滑石粉進行靜電處理而實現物理粘接，后續制備過程中碳納米管有可能在攪拌混合作用下脫落，達不到理想效果。

真空抽濾法簡單靈活，可以通過抽濾液的加入量來控制碳納米紙的厚度。然而純的碳納米紙雖然吸收強度高、頻帶寬，但力學性能較差，工藝上難以操作。而本專利采用環氧樹脂(EP)浸漬法輔助成膜后，可以在納米紙表面形成一層致密的薄膜并起到支撐網絡結構的作用，從而提高碳納米紙的韌性以及制備復合材料的可操作性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點與不足，提供一種柔性雜化碳納米吸波紙及其制備方法，采用該方法制備的碳納米紙的拉伸強度更高，同時也克服了現有碳納米管分散不均、碳納米紙難以操作的問題。

本發明的第一個目的是提供一種柔性雜化碳納米吸波紙的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1，制備Fe₃O₄/MWCNTs(多壁碳納米管)雜化顆粒；

步驟2，制備Fe₃O₄/MWCNTs碳納米紙；

步驟3，制備EP/Fe₃O₄/MWCNTs柔性雜化碳納米吸波紙

將端氨基聚氧化丙烯醚和EP混合均勻，得到混合液A；將混合液A于50℃下加熱至混合液A能夠均勻流動，然后將步驟2中制得的Fe₃O₄/MWCNTs碳納米紙浸入混合液A中，浸漬10min后取出，再將其在光滑玻璃板上鋪平，然后在鼓風干燥箱中于125℃固化6h后，固化完畢后取出，室溫冷卻，即得到EP/Fe₃O₄/MWCNTs柔性雜化碳納米吸波紙；

其中，端氨基聚氧化丙烯醚和EP的質量比為2.55：1。

優選的，所述制備Fe₃O₄/MWCNTs雜化顆粒的具體步驟如下：