[發明專利]一種多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料和制法

在審

• 申請號: 202110096294.2
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112940678A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 徐穎
• 申請（專利權）人: 重慶御彰科技有限公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;H05K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電磁波吸收技術領域，且公開了一種多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料，以聚多巴胺?海藻酸鈉交聯微球作為碳源，碳酸氫鉀作為致孔劑，經過高溫煅燒，制得密度小，質量輕的多孔碳球，Ni²⁺高溫熱還原生成鎳納米粒子，使鎳納米粒子均勻生長在多孔碳球的基體中，減少了鎳納米粒子的團聚，兩者之間產生良好的界面極化效應，更加有利于鎳納米粒子調節多孔碳球的電磁性能，同時多孔碳球具有豐富的孔道結構，為電磁波的反射和散射提供反射路徑，增強了的介電損耗能力和磁損耗性能，使多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料具有優異的電磁波吸收性能，滿足“薄、輕、寬、強”的要求。

技術領域

本發明涉及電磁波吸收技術領域，具體為一種多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料和制法。

背景技術

隨著無線電通信和電子設備的廣泛應用，電磁污染越來越嚴重，過量電磁輻射會對人體健康造成危害，影響精密儀器、導航系統的正常運行，而降低和消除電磁波影響最有效的方法是研究出可以衰減電磁波的電磁波吸收材料和吸波材料，這些材料可以吸收或大幅度衰減外界投射材料表面的電磁波和電磁輻射，并將電磁輻射以熱能等形式耗散出去，因此要求電磁波吸收材料具有“薄、輕、寬、強”的特點。

目前的吸波和電磁波吸收材料主要有碳系吸波材料、鐵系吸波材料和陶瓷系吸波材料，其中鎳納米粒子具有磁導率高、介電常數大，具有良好的磁損耗效應，但是單一的鎳納米粒子的阻抗匹配性能較差，吸收電磁波的效率有限，并且鎳納米粒子容易發生團聚，影響其磁性和磁損耗性質碳材料具有導電性好、密度低等優點，可以將碳材料與磁性材料如四氧化三鐵、鎳納米粒子等進行復合，解決磁性材料密度高，質量大的問題，同時可以調節磁性材料的介電損耗效應和阻抗匹配性能，制得薄、輕、寬、強的新型電磁波吸收材料。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料和制法，具有優異的電磁波吸收性能，同時具備“薄、輕、寬、強”的特點。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料，所述多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料的制法如下所示：

(1)將鹽酸多巴胺置于乙醇溶劑中，加入稀氨水，進行自聚合反應，制得聚多巴胺納米粒子。

(2)向反應瓶中加入蒸餾水、海藻酸鈉和聚多巴胺納米粒子，超聲分散后，滴加加入交聯劑CaCl₂，在25-45℃，進行交聯2-5h，過濾溶劑，蒸餾水洗滌，制得聚多巴胺-海藻酸鈉交聯微球。

(3)向反應瓶中加入蒸餾水和聚多巴胺-海藻酸鈉交聯微球，分散均勻后加入鎳化物，進行吸附過程，過濾溶劑，蒸餾水洗滌，制得鎳基聚多巴胺-海藻酸鈉交聯微球。

(4)將鎳基聚多巴胺-海藻酸鈉交聯微球和碳酸氫鉀研磨均勻，置于電阻爐中進行煅燒，蒸餾水洗滌煅燒產物，制得多孔碳球包覆鎳納米粒子。

(5)將多孔碳球包覆鎳納米粒子與石蠟混合均勻，壓制成厚度為1-3mm的環型樣品，制得多孔碳球包覆鎳納米粒子的電磁波吸收材料。

優選的，所述步驟(1)中的海藻酸鈉、聚多巴胺納米粒子和CaCl₂的質量比為10:4-15:200-600。

優選的，所述步驟(2)中的鎳化物為NiCl₂、Ni(NO₃)₂、Ni(CH₃COO)₂或NiSO₄中的一種。

優選的，所述步驟(3)中的聚多巴胺-海藻酸鈉交聯微球和鎳化物的質量比為100:15-50。

優選的，所述步驟(3)中的吸附過程40-70℃下，吸附6-12h。