[發明專利]一種木本植物基復合型電磁功能材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010184510.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111432619A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張雪峰;胡海華;李逸興;鄭蕓;閆思語
• 申請（專利權）人: 蘇州逸峰新材料科技有限公司
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 劉穎棋

本發明公開的屬于電磁波功能材料技術領域，具體為一種木本植物基復合型電磁功能材料及其制備方法，該木本植物基復合型電磁功能材料的原料包括木植本體和電磁材料，所述木植本體經過晾干，所述電磁材料分布在木植本體的木質紋理的間隙中，該木本植物基復合型電磁功能材料的制備方法的具體制備步驟如下：S1：木本植物切塊晾干；S2：塊狀木本植物碳化；S3：木本植物內融入電磁材料；S4：再次晾干，天然木本植物作為一種天然可再生、綠色環保的優質結構材料，其資源豐富，來源廣泛，具有生物降解性和可再生性，經過高溫熱解處理還原成一種介電材料，可以作為電磁波屏蔽材料的理想碳基體。

技術領域

本發明涉及電磁波功能材料技術領域，具體為一種木本植物基復合型電磁功能材料及其制備方法。

背景技術

進入21世紀以來，伴隨著經濟水平和科技條件的快速提升，電子行業得到了高速發展，電子元器件的微型化和工作頻率逐漸向微波波段(GHz)擴展，相鄰信號線傳輸電磁干涉日趨嚴重，導致電子設備的高頻化過程中信號抗電磁干擾能力下降和加重電磁輻射等電磁兼容問題，嚴重影響了電子設備的運行質量和信息傳輸安全。除此之外，為了提高空間目標生存和突防能力，大力發展隱身技術和進一步獲得動態可調節的隱身特性的武器系統已成為世界各軍事強國爭奪國防高科技制高點和控制戰爭主動權的重要手段。

天然木本植物作為一種天然可再生、綠色環保的優質結構材料，其資源豐富，來源廣泛，具有生物降解性和可再生性。經過高溫熱解處理還原成一種介電材料，可以作為電磁波屏蔽材料的理想碳基體。其獨特的各向異性多孔結構構建出的三維導電網絡骨架可以在交變電磁場作用下產生感應電流，將電磁波能量轉化為焦耳熱耗散掉。電磁波的衰減性能與材料的成分和結構密切相關。對于以木材為碳源的電磁波屏蔽材料，單一的介電損耗機制不足以大幅度改善電磁波屏蔽性能。

同時，磁性金屬納米顆粒具有高的Snoek極限，在高頻頻段具有較高的電磁響應特性；同時由于其顆粒尺寸小和比表面積大等特點，將更有利于其與電磁波發生交互作用。因此，將適量的納米磁性金屬引入天然木本植物基材料中是一種有效提升復合材料電磁響應特性的手段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種木本植物基復合型電磁功能材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的電子元器件的微型化和工作頻率逐漸向微波波段擴展，相鄰信號線傳輸電磁干涉日趨嚴重，導致電子設備的高頻化過程中信號抗電磁干擾能力下降和加重電磁輻射等電磁兼容問題，嚴重影響了電子設備的運行質量和信息傳輸安全。除此之外，為了提高空間目標生存和突防能力，大力發展隱身技術和進一步獲得動態可調節的隱身特性的武器系統已成為世界各軍事強國爭奪國防高科技制高點和控制戰爭主動權的重要手段的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種木本植物基復合型電磁功能材料，該木本植物基復合型電磁功能材料的原料包括木植本體和電磁材料，所述木植本體經過晾干，所述電磁材料分布在木植本體的木質紋理的間隙中。

優選的，所述電磁材料為Ni、Mn、Fe、Co、Zn、Cr、Cu、Ru、Pt中的一種或多種的混合。

優選的，所述電磁材料呈粉末狀，且粉末狀的電磁材料粒徑為110-200nm。

一種木本植物基復合型電磁功能材料的制備方法，該木本植物基復合型電磁功能材料的制備方法的具體制備步驟如下：

S1：木本植物切塊晾干：將目標植物等距離切塊，且切塊的厚度為10-20cm，將切塊后的木本植物分散晾曬，且晾曬的時間為20-40天，直至塊狀木本植物的含水率降低至5-10％；

S2：塊狀木本植物碳化：將步驟S1中晾曬后的塊狀木本植物取出，將塊狀木本植物的側面通過火烤的方式碳化處理，直至塊狀木本植物的側面均呈碳化狀，之后，通過煙熏的方式對塊狀木本植物煙熏處理，煙熏時間為5-10小時；