[發明專利]一種泡沫鎳基氧化物復合吸波材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011452813.6
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112500832B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 吳宏景;秦明;張利民;常卿
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;H05K9/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 徐云俠

本發明屬于無機吸波材料領域，涉及一種采用無溶劑法使氧化物原位生長在泡沫鎳基底上形成復合吸波材料制備方法，包括以下步驟：S1、將二價鎳鹽、待生成氧化物的金屬鹽及低熔點聚合物混合，研磨均勻后干燥，得到前驅體；S2、將所述前驅體經煅燒后即得所述泡沫鎳基氧化物復合吸波材料。本發明提供的泡沫鎳基氧化物復合吸波材料的制備方法，工藝簡單、制備周期短、對生產設備要求低、易于工業化生產；所制備的泡沫鎳基吸波材料具有質輕、吸波頻帶寬、吸收能力強的優點。

技術領域

本發明涉及一種采用無溶劑法使氧化物原位生長在泡沫鎳基底上形成復合吸波材料的制備方法，屬于無機吸波材料領域。

背景技術

隨著電子工業的迅猛發展，計算機、無線通訊設備等電子設備已經廣泛普及到人類的生產和生活中。這些以電磁波作為信息載體的電子設備輻射出的電磁波造成了嚴重的電磁干擾問題，精密電子設備受到電磁波干擾將會導致其性能下降，甚至癱瘓。此外，電磁波進入人體后產生的熱效應會對人類身體健康造成危害，同時會引起神經系統、免疫系統、內分泌系統疾病。因此，隨著現代高新電子技術的快速發展以及人們對身體保健重視程度的提高，使得對吸波材料的吸波性能、耐熱性能、耐腐蝕性、密度等各項性能的要求也越來越高。因此，新型吸波材料的研究與開發已成為研究者廣泛關注的焦點。

吸波材料要實現良好的吸收性能必須要滿足阻抗匹配特性和衰減特性。阻抗匹配特性是指入射電磁波能夠最大限度進入吸波材料內部而不在其表面反射，衰減特性是指入吸波材料內部的電磁波被最大限度的損耗。吸波材料主要通過介電損耗和磁損耗的機理實現對電磁波的吸收。介電損耗包括界面極化損耗、偶極子極化損耗、電導損耗，磁損耗包括自然共振、交換共振和渦流損耗。對于單一損耗機理的吸波材料，無法同時滿足阻抗匹配和衰減特性的要求。因此，制備新型的吸波材料需要同時具備多種損耗機理從而實現厚度輕、質量薄、吸收頻帶寬、吸收能力強的要求。

具有多孔道、輕質的金屬泡沫鎳材料實現了材料的輕質多功能化，又因其較強的磁性和導電性，能提供較強的磁損耗和電導損耗，從而在吸波領域表現出一定的應用前景。但是，單組份的泡沫鎳材料由于其過高的導電性而導致電磁波在表面的反射，無法達到有效的吸收。因而，鎳泡沫基吸波材料鮮有報道。為了滿足對吸波材料“薄、輕、寬、強”的要求，需要在泡沫鎳上負載氧化物材料來實現上述要求。負載氧化物的優點體現在兩個方面：1.提供更良好的阻抗匹配特性，從而使電磁波更易于進入吸波材料而被損耗；2.增強界面極化作用，由于氧化物的生成導致了泡沫鎳/氧化物界面的形成，由于不同材料各異的性能，使得界面極化作用發生在兩相界面，增強吸波能力。然而，目前報導的泡沫鎳上負載氧化物的研究過程非常繁瑣，往往需要先對商用泡沫鎳進行復雜的預處理，再利用化學手段將氧化物生長在泡沫鎳上，這些復雜的工藝不僅延長了材料的制備周期，而且需要花費更高的成本，極大地限制了其實際應用。CN105023768B、CN103359796A、CN104925790B、CN104332328B等分別公開了一種泡沫鎳上負載氧化物復合材料的制備方法，但所公開的方法均存在制備工藝繁瑣、成本高等問題。

發明內容

本發明提出了一種通過無溶劑法，快速、簡便地制備泡沫鎳基氧化物復合吸波材料的方法，該方法工藝簡單、制備周期短、對生產設備要求低、易于工業化生產；所制備的泡沫鎳基吸波材料具有質輕、吸波頻帶寬、吸收能力強的優點。

本發明提供的泡沫鎳基氧化物復合吸波材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將二價鎳鹽、待生成氧化物的金屬鹽及低熔點聚合物混合，研磨均勻后干燥，得到前驅體；

所述待生成氧化物的金屬鹽的陽離子為鈷離子、鐵離子、銅離子、鋅離子中的一種，陰離子為氯離子、硝酸根、醋酸根、硫酸根中的一種；

所述待生成氧化物的金屬鹽與所述二價鎳鹽的摩爾比為0.1-0.5：1；

所述低熔點聚合物是熔點為50～60℃的聚合物；

S2、將所述前驅體在200-500℃下煅燒后即得所述泡沫鎳基氧化物復合吸波材料。