[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維泡沫型復(fù)合吸波材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910697871.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110461137B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王汝敏;鄭遠(yuǎn);雷博;張衛(wèi)東;朱慶;齊暑華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H05K9/00
• 分類(lèi)號(hào): H05K9/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 華金

本發(fā)明提出的一種通過(guò)一步反應(yīng)制備的三維復(fù)合吸波材料及制備方法，通過(guò)一步法制備了三維骨架結(jié)構(gòu)的磁性Ni@Ni₃S₂復(fù)合材料，通過(guò)調(diào)節(jié)泡沫金屬與過(guò)渡金屬硫化物的比例，調(diào)控復(fù)合材料的表面形貌與電磁參數(shù)以適應(yīng)不同波段的微波吸收。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)的磁性組分在吸波中表現(xiàn)出來(lái)的密度大、窄頻段、阻抗匹配差等缺點(diǎn)，充分利用了泡沫金屬多孔、輕質(zhì)高、比表面積的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，表面可調(diào)控的過(guò)渡金屬硫化物介電損耗型材料改善了泡沫金屬的阻抗匹配，在電磁波吸收材料生產(chǎn)方面存在著巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料與精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過(guò)一步法制備的泡沫型復(fù)合吸波材料及制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展給人們的生活提供了極大的便利，同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的電磁污染。它不僅危害人的身體健康，也對(duì)電子設(shè)備的信息安全及周?chē)O(shè)備的系統(tǒng)穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，因此，開(kāi)發(fā)高性能的電磁吸收材料是解決上述問(wèn)題的有效途徑。

為適應(yīng)電磁吸收裝置的透氣性與電子元件的集成化，透氣型電磁吸波吸收材料逐漸成為新的研究熱點(diǎn)。而目前國(guó)內(nèi)對(duì)于多孔泡沫金屬用于電磁吸波材料的研究較為缺乏，有必要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的功能性應(yīng)用研究。泡沫金屬不僅繼承了傳統(tǒng)塊狀金屬優(yōu)異的導(dǎo)電性或磁性，而且由于存在大量的孔洞，又具備了輕質(zhì)、比表面積大且透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，并且三維連通的多孔結(jié)構(gòu)使得電磁波入射到孔洞中時(shí)產(chǎn)生多次反射和散射損耗，在一定波段內(nèi)具有優(yōu)異的吸波性能。

過(guò)渡金屬硫化物(TMDs)具有3d價(jià)電子殼層結(jié)構(gòu)，有可見(jiàn)光范圍帶隙，擁有與石墨烯類(lèi)似的二維層狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了它們?cè)陔妼W(xué)、化學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)上的各向異性。而目前對(duì)于過(guò)渡金屬硫化物應(yīng)用于電磁波吸收材料研究較少，研究人員主要集中過(guò)渡金屬硫化物在電催化、光催化、鋰離子電池等方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種通過(guò)一步反應(yīng)制備的三維復(fù)合吸波材料及制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種三維泡沫型復(fù)合吸波材料，包括泡沫金屬和過(guò)渡金屬，其中泡沫金屬作為基底，過(guò)渡金屬硫化物作為負(fù)載，兩者能夠通過(guò)不同比例進(jìn)行調(diào)配；泡沫金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-25％；過(guò)渡金屬硫化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75-95％。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述泡沫金屬和過(guò)渡金屬硫化物能夠分別通過(guò)1:2，1:2.5，1:3，1:3.5的摩爾質(zhì)量比例進(jìn)行調(diào)配。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述泡沫金屬為三維網(wǎng)狀骨架，孔徑為200-400μm之間。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述泡沫金屬為鎳泡沫、泡沫鈷或泡沫銅。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述過(guò)渡金屬硫化物為二硫化鈷、硫化銅、硫化鎳或二硫化三鎳。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述泡沫金屬與過(guò)渡金屬硫化物的摩爾質(zhì)量比例為1:2，1:2.5，1:3，1:3.5，同時(shí)需要滿(mǎn)足加起來(lái)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是百分之百。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：一種制備權(quán)利要求1所述三維泡沫型復(fù)合吸波材料的方法，包括以下步驟：

步驟一：利用體積濃度為99.9％的無(wú)水乙醇與體積濃度為99.9％乙酸乙酯分別先后交替沖洗，在去離子水中超聲清洗泡沫金屬材料，去除表面雜質(zhì)；

步驟二：將過(guò)渡金屬硫化物溶解在去離子水中，得到金屬硫化物溶液；

步驟三：將步驟一中去除雜質(zhì)的泡沫金屬材料和步驟二得到的金屬硫化物溶液先后轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中，封釜，將水熱反應(yīng)釜放入烘箱中保持200-240℃，反應(yīng)18-24小時(shí)，自然冷卻至室溫，開(kāi)釜、過(guò)濾洗滌若干次，直至濾液變得無(wú)色透明、干燥得到泡沫金屬負(fù)載的過(guò)渡金屬硫化物。

發(fā)明效果