[發明專利]一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法

在審

• 申請號: 202210571511.3
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114772577A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 王志江
• 申請（專利權）人: 內蒙古海特華材科技有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B33/158;B01J13/00;H05K9/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于它是按以下步驟進行的：

一、有機物氣凝膠前驅體制備：

將有機物單體、交聯劑與引發劑溶于超純水中，抽真空去除氣泡，然后固化，固化后進行預冷凍，最后經過冷凍干燥，得到有機物氣凝膠前驅體；

所述的有機物單體與交聯劑的質量比為(15～40):1；所述的有機物單體與引發劑的質量比為(5～30):1；所述的有機物單體與超純水的質量比為(0.01～0.5):1；

二、退火：

在惰性氣體的條件下，以升溫速度為2℃/min～5℃/min，將有機物氣凝膠前驅體由室溫升溫至500℃～1000℃，并在惰性氣體及溫度為500℃～1000℃的條件下，退火處理0.5h～5h，得到碳氣凝膠材料；

三、改性：

將碳氣凝膠材料進行低溫等離子活化處理，然后將活化處理后的碳氣凝膠材料浸入固含量為20％～50％的硅溶膠中6h～24h，室溫干燥后，得到具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料。

2.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的有機物單體為丙烯酸或者甲基丙烯酰胺。

3.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺。

4.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的引發劑為過硫酸鉀。

5.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的抽真空去除氣泡具體是按以下步驟進行：使用真空干燥箱，抽真空至真空度為0.02MPa～0.1MPa，并在真空度為0.02MPa～0.1MPa的條件下，保持10min～90min。

6.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的固化具體為在溫度為30℃～70℃的條件下，固化10min～90min。

7.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟一中所述的預冷凍具體是按以下步驟進行：在溫度為-10℃～-50℃的條件下，冷凍12h～48h；步驟一所述的冷凍干燥具體為在溫度為-40℃～-60℃及真空度為5Pa～20Pa的條件下，冷凍干燥12h～48h。

8.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟二中所述的惰性氣體為氮氣或氬氣。

9.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟二中在惰性氣體的條件下，以升溫速度為2.5℃/min，將有機物氣凝膠前驅體由室溫升溫至800℃，并在惰性氣體及溫度為800℃的條件下，退火處理2h。

10.根據權利要求1所述的一種具有高效電磁波吸收性能的碳/二氧化硅氣凝膠材料的制備方法，其特征在于步驟三中所述的低溫等離子活化處理具體是按以下步驟進行：置于等離子體處理儀中，通入氬氣作為保護氣，在放電功率為10W～100W及真空度為20Pa～60Pa的條件下，活化10min～60min。