[發明專利]一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料的制備方法及吸波材料

在審

• 申請號: 201811396113.2
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111205818A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 蔡凱;王軍;周維;郭少聰;黃曉升;崔孟華
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料的制備方法，該方法簡化了現有技術中制備吸波材料的工藝流程，且減少了藥品的使用，從而降低了生產成本，有利于大規模生產；不僅如此，該方法制備得到的吸波材料中石墨烯占比較高，從而降低了材料的密度，使其符合市場對材料輕量化的要求，有著較廣的市場應用前景。本發明還提供了一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料，采用鈷摻雜鐵氧體取代單一的鈷與石墨烯結合，降低了材料的密度，且有著好的吸波性能。

技術領域

本發明涉及吸波材料技術領域，尤其涉及一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料的制備方法及吸波材料。

背景技術

在民用領域，電磁波吸收材料已逐漸成為解決當今電磁污染的關鍵，其作為電磁屏蔽材料來屏蔽各種電子元器件向外輻射的電磁波，使人體免受電磁輻射威脅，也能保護貴重電子儀器設備不被其他設備干擾。在軍用領域，表面涂覆有高性能電磁波吸收材料的飛機、坦克、導彈等軍事裝備可大大降低被敵方雷達偵測到的風險，從而可提升武器裝備的打擊效率，節省戰爭成本。無論在民用還是軍用市場上，對電磁波吸收材料的要求可歸納為“輕、薄、寬、強”，即密度小、厚度薄、有效吸收頻帶寬、反射損耗高。由于單一某種材料無法同時滿足上述要求，因而常將兩種電磁波吸收材料進行復合，使得新材料具有優異的特性，從而可改善單一材料的不足。通常材料對電磁波的吸收衰減機制主要來自磁損耗和介電損耗，由于磁性納米材料具有優異的磁損耗特性，石墨烯又是出色的介電材料，因而二者的結合可制備出了性能優異的吸波材料。

如專利CN201710814646.7公開了鈷-石墨烯復合吸波材料的制備，通過常溫下向鈷離子配合物溶液中加入一定濃度的氧化石墨烯堿性溶液，然后加入還原劑將鈷離子和氧化石墨烯同時還原，得到最終產物，且所得復合材料有效吸收頻帶寬。由于制備中需添加多種配位劑和分散劑，使得制備過程繁瑣且成本高；且復合材料中鈷的質量占比相對于石墨烯過高，使得材料密度過大，不符合日益輕量化的需求。

發明內容

為解決現有技術中吸波材料密度較大，且制備過程較繁瑣的技術問題，本發明提供了一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料的制備方法及吸波材料，該吸波材料有著優異的電磁波吸收性能，且制備工藝簡單、成本低，利于大規模生產；材料密度小，滿足對材料輕量化的需求，有著廣闊的市場應用前景。

本發明提供的一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）配制含Fe³⁺、Co²⁺的水溶液，其中Fe³⁺、Co²⁺的物質的量之比為1：（0.1~0.7）；

（2）配制0.5-2.0g/L的氧化石墨烯水溶液；

（3）將步驟（1）和步驟（2）所得溶液混合，所得混合溶液中Fe³⁺、Co²⁺、氧化石墨烯的質量之比為1：（0.1~0.7）：（0.1~0.4）；

（4）向步驟（3）的混合溶液中加入還原劑溶液；

（5）將步驟（4）所得溶液置于140-200℃下反應，分離、干燥得到吸波材料。

與現有技術相比，本發明提供的吸波材料的制備方法中未使用現有技術中常用的分散劑和配位劑進行納米顆粒的分散，且也沒有對氧化石墨烯進行堿化處理，不僅減少了藥品的使用，節約了制備成本，而且簡化了工藝流程，利于大規模生產。此外，所制備的吸波材料中密度較小的石墨烯的質量占比較大，使得材料的密度較小，在0.4-0.8g/cm³范圍內，符合市場對材料輕量化的要求，有利于材料的市場推廣。不僅如此，本發明提供的制備方法采用鈷摻雜鐵氧體取代現有技術中使用的鈷進行與石墨烯的結合，可以通過改變鈷的摻入量進而調控材料的磁控性，用于優化材料的阻抗匹配比，而制備出電磁波吸收性能優異的材料。

本發明還提供了一種鈷摻雜鐵氧體吸波材料，所述鈷摻雜鐵氧體吸波材料是根據上述制備方法制備得到。