[發明專利]一種復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910020593.0
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN111423205A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 李佳媛;王鶴;崔健;沈軍;龔偉志
• 申請（專利權）人: 天津晨祥豐凱新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02;C09K3/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;高青

本申請公開了一種復合材料及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：制備碳纖維材料；制備碳氣凝膠前驅體；制備磁性離子溶液；將所述碳纖維材料、所述碳氣凝膠前驅體、所述磁性離子溶液混合，得到混合前驅體；對所述混合前驅體進行磁力攪拌處理、超聲處理以及培養，得到聚合物；對所述聚合物進行置換處理、碳化處理、第一活化處理，得到復合材料。該制備方法獲得的復合材料，對可見光、紅外、激光以及毫米波都具有較好的吸收、遮蔽效果。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別涉及一種復合材料及其制備方法。

背景技術

目前，傳統的隱身材料多以強吸收為主，常見的吸波材料有碳型吸波材料以及金屬納米吸波材料。然而單一的吸波材料具有頻帶窄，吸波效果差以及化學穩定性不佳等缺點，在應用方面受到了限制。

碳氣凝膠作為一種輕質的納米多孔材料，由于其具有高比表面積，高孔隙率、高電導率，其對紅外及可見光都表現出了較強的寬帶吸收性能。但是碳氣凝膠以及碳纖維由于其磁導率相對較小，限制了其應用的范圍。

因此，期待將碳型吸波材料與納米金屬進行復合，得到一種新的復合材料，使吸波性能大大提高。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種復合材料及其制備方法，從而簡單方便地制得帶頻寬、吸收能力強、質量輕的新型復合材料。

根據本發明的一方面，提供一種復合材料的制備方法，包括以下步驟：

制備碳纖維材料；

制備碳氣凝膠前驅體；

制備磁性離子溶液；

將所述碳纖維材料、所述碳氣凝膠前驅體、所述磁性離子溶液混合，得到混合前驅體；

對所述混合前驅體進行磁力攪拌處理、超聲處理以及培養，得到聚合物；

對所述聚合物進行置換處理、碳化處理、第一活化處理，得到復合材料。

優選地，所述制備碳纖維材料，包括以下步驟：

對碳纖維進行預處理；

對經過所述預處理的所述碳纖維進行第二活化處理，得到所述碳纖維材料。

優選地，所述預處理包括以下步驟：

將所述碳纖維分散至有機溶液中，進行磁力攪拌；

過濾取出所述碳纖維后，使用蒸餾水對所述碳纖維洗滌。

優選地，所述有機溶液選自乙醇、甲醇、丙酮中的至少一種。

優選地，所述第二活化處理包括以下步驟：

將經過所述預處理的所述碳纖維放入酸溶液中，進行活化；

過濾取出所述碳纖維后，使用蒸餾水對所述碳纖維洗滌。

優選地，所述酸溶液為濃度是20％～40％的硝酸溶液。

優選地，所述磁力攪拌的時間為15～30分鐘；所述第二活化處理的時間為2～6小時。

優選地，所述制備碳氣凝膠前驅體，包括：

將酚類化合物、醛類化合物和催化劑溶解于反應溶劑中，形成所述碳氣凝膠前驅體；

所述酚類化合物包括選自多羥基苯、二羥基苯、三羥基丁烷中的至少一種；

所述醛類化合物包括選自甲醛、多聚甲醛、三噁烷、甲基甲醛、乙醛、丙醛、丁醛的至少一種。

優選地，所述制備磁性離子溶液，包括以下步驟：

選擇具有吸波特性的金屬的可溶性鹽溶于溶劑；