[發明專利]一種碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111156136.8
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113784606A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 陳甜甜;姚建濤;張貴泉;陳君;劉薇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H01Q17/00;C01B32/90
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明公開了一種碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料及其制備方法，該復合吸波材料包括兩部分：Ti₃C₂T_X和鈷鎳合金，其中，Ti₃C₂T_X呈層狀結構，鈷鎳合金呈顆粒狀，形成二維復合材料。其制備方法包括：通過HF刻蝕得到層狀Ti₃C₂T_X，將Ti₃C₂T_X與乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉混合，采用溶劑熱法制備得到碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料。本發明制備的碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料具有良好的電磁吸收性能，制備過程簡單，適合工業化大規模生產。

技術領域

本發明屬于吸波材料領域，具體涉及一種碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料及其制備方法。

背景技術

近年來，通信工業的蓬勃發展和各種電子設備的普及在給人民生活提供極大便利的同時，也造成了越發凸顯的電磁污染問題。設計和制備高效吸波材料成為保護人體健康、保證電子設備正常運轉的關鍵。

鐵、鈷、鎳等金屬軟磁材料及其合金具有高飽和磁化強度和GHz范圍內的高Snoek極限，因此比其他材料具有更理想的電磁波吸收能力。其中，鈷鎳合金具有較強的磁損耗，并且價格低廉、制備過程簡單，在吸波領域受到廣泛關注。然而，單組分鈷鎳合金存在密度大和單一的電磁波衰減機制等缺點。

Ti₃C₂T_X具有和石墨烯類似的二維結構和性質，通過刻蝕得到的Ti₃C₂T_X存在大量的官能團和缺陷，這些官能團和缺陷在一定程度上可以優化阻抗匹配。此外，Ti₃C₂T_X的電子對頻率的輻射具有非線性響應的特點，具備一定的電損耗能力，同時Ti₃C₂T_X具有較大的表面積以及特殊的層狀結構，易于滿足吸波材料材料“薄、輕、寬、強”的要求，是一種極有發展前途的新型吸波劑。

發明內容

為了提高復合材料的電磁吸收性能，本發明的主要目的是為提供碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料及其制備方法，以達到優化阻抗匹配，實現多重損耗，從而提高材料的電磁吸收性能。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種碳化鈦和鈷鎳合金復合吸波材料的制備方法，包括以下步驟：

將Ti₃AlC₂粉末加入HF溶液中，攪拌均勻進行反應；

反應結束后離心，干燥，得到多層Ti₃C₂T_X粉末；

將Ti₃C₂T_X分散在乙二醇中，加入乙酸鈷、乙酸鎳和氫氧化鈉，攪拌均勻，得到混合溶液；

將混合溶液轉移至高壓反應釜并放入烘箱，溫度升至180～220℃并保溫反應；

將反應完成后的溶液洗滌，干燥，得到最終復合吸波材料。

作為本發明的進一步改進，Ti₃AlC₂粉末和HF溶液的配比為1g:(0.1～0.15)L。

作為本發明的進一步改進，Ti₃C₂T_X和乙酸鈷的配比為(1:1)～(1:2)，乙酸鈷和乙酸鎳的質量比為(1:1)～(1:2)，乙酸鈷和氫氧化鈉的質量比為(1:3)～(1:4)，乙酸鈷與乙二醇的配比為(4～8)g:1L。