[發(fā)明專利]一種天然片狀微波吸收劑及其生產(chǎn)工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011433794.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112552872A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈進(jìn)營(yíng);王二永;胡永慶;范海玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州啟杉防腐防護(hù)新材料技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C09K3/00
• 分類號(hào): C09K3/00;H05K9/00;B22F1/00;B22F9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種天然片狀微波吸收劑及其生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：1、配制分散漿料；2、機(jī)械研磨；3、機(jī)械剝離；4、一級(jí)離心脫水；5、微波干燥；6、添加劑配料；7、氫氣還原；8、表面鈍化/氧化；9、脫水、洗滌、干燥；10、二級(jí)離心脫水；11、微波干燥；12、添加劑配料；13、氫氣還原；14、表面鈍化/氧化；15、脫水、洗滌、干燥；本發(fā)明的產(chǎn)品主要應(yīng)用于吸波材料、電磁波屏蔽材料等新材料領(lǐng)域，特別應(yīng)用于軍事武器裝備的偽裝涂層材料，是關(guān)系到國(guó)防安全保障的核心材料。本發(fā)明的主要原材料云母氧化鐵粉是國(guó)內(nèi)現(xiàn)存的天然片狀鐵礦石經(jīng)過破碎、磨細(xì)、磁選、浮選得到純度＞98%的高品位片狀氧化鐵粉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁波屏蔽及吸波材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天然片狀微波吸收劑及其生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝通過機(jī)械剝離、離心脫水、微波干燥、氫氣還原、表面鈍化/氧化等系列工藝過程完成，產(chǎn)品主要應(yīng)用于吸波材料、電磁波屏蔽材料等新材料領(lǐng)域，特別應(yīng)用于軍事武器裝備的偽裝涂層材料，是關(guān)系到國(guó)防安全保障的核心材料。

背景技術(shù)

應(yīng)用于吸波材料的微波電磁波吸收劑主要有以下幾種：1.鐵氧體系列，分為尖晶石型及含大尺寸二價(jià)金屬離子鐵氧體兩類：①石型鐵氧體：如Mn-Zn、Ni-Zn、Li-Ti等系列，應(yīng)用廣泛。但其ε、μ較小，難以滿足∣μ_r-ε_r∣盡可能小的原則，故往往需要添加其他磁性粉末添加劑；②大尺寸二價(jià)金屬離子鐵氧體，如鋇、鍶、鈣、鉛等六方型晶體結(jié)構(gòu)。2.陶瓷系列，主要是SiC陶瓷，耐高溫、高強(qiáng)度、耐腐蝕，低蠕變、低膨脹系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性好，是制作多波段（厘米、毫米、紅外）較好的吸收劑。3.導(dǎo)電聚合物系列，導(dǎo)電聚合物是由具有共軛主鏈的絕緣高分子材料通過化學(xué)或電化學(xué)方法與摻雜劑進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合而成。電導(dǎo)率變化可控制，獲得主要有：視黃素席夫堿及其絡(luò)合物。4.金屬微粉系列，包括羰基鐵粉，羰基鎳粉，坡莫合金等，其特點(diǎn)如下：①活性高；②良好的電磁參數(shù)且易于調(diào)節(jié)。5.多晶鐵纖維系列包括鐵纖維、鎳?yán)w維、鉆纖維及其合金纖維。其特點(diǎn)如下：①重量輕（面密度小于2kg/m²）；②頻帶寬（4～18GHz）；③易于調(diào)節(jié)電磁參量（改變纖維長(zhǎng)度、直徑及排列方式）。6.納米材料系列，利用納米材料特殊的表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，吸波特性良好。此外還有石墨烯、碳納米管、泡沫碳、稀土等電磁波吸收劑。由于生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)條件的限制，目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的微波電磁波吸收劑主要是鐵氧體與金屬微粉系列中的羰基鐵粉（球形顆粒或者機(jī)械加工的片狀結(jié)構(gòu)體）。鐵氧體比重大、吸收波段范圍較窄，逐漸被羰基鐵粉所取代；而羰基鐵粉有球形顆粒和機(jī)械加工的片狀結(jié)構(gòu)兩種，球形羰基鐵粉遠(yuǎn)不如機(jī)械加工的片狀羰基鐵粉的吸波性能，但是機(jī)械加工的片狀羰基鐵粉存在片層結(jié)構(gòu)較差并且厚薄不均勻、生產(chǎn)成本非常高、生產(chǎn)過程不環(huán)保等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種天然片狀微波吸收劑及其生產(chǎn)工藝，以天然片狀云母氧化鐵為原料，通過系列相關(guān)工藝過程，把氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵和四氧化三鐵的混合物，同時(shí)成品保留云母氧化鐵的天然片層結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種天然片狀微波吸收劑及其生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

1、配制分散漿料。將粒徑200目以上、氧化鐵含量＞98%的云母氧化鐵粉作為主原料，加水配制成固含量為5%～50%的懸濁液，再添加0.5%～5%的水性分散劑，成為分散漿料。

2、機(jī)械研磨。把配制分散漿料加入高速砂磨機(jī)中，同時(shí)加入粒徑0.5㎜～2㎜的鋯珠，在2000～6000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行機(jī)械研磨10～60分鐘，得到粒徑＜10μm的云母氧化鐵懸濁液。

3、機(jī)械剝離。把上述機(jī)械研磨得到的云母氧化鐵懸濁液加水稀釋成固含量為5%～20%的懸濁液，然后加入到機(jī)械剝離設(shè)備中，在8000～20000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行機(jī)械剝離10～60分鐘，得到粒徑＜10μm、徑厚比＞10的片狀云母氧化鐵懸濁液。

4、一級(jí)離心脫水。把上述機(jī)械剝離得到的片狀云母氧化鐵懸濁液加入高速離心機(jī)中，在3000～5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行一級(jí)離心脫水，得到微細(xì)云鐵濕粉與一級(jí)離心母液。