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一种高效吸波复合材料

阅读:4发布:2021-04-06

专利汇可以提供一种高效吸波复合材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高效吸波 复合材料 ,以 草酸 盐为配位剂、以冠醚作为包覆剂,将氯化 铁 、氯化 铝 和氯化镍进行双重结晶,得到混合 磁性 材料,并与 石墨 烯粉、 粘合剂 、 偶联剂 和分散剂混合形成悬浊分散液,经提拉后恒温得到吸波材料。本发明方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,未经过高温破坏,磁性保留完整,总体性能良好,面 密度 低,吸收频段宽。,下面是一种高效吸波复合材料专利的具体信息内容。

1.一种高效吸波复合材料,其特征在于,其制备步骤如下:
步骤1,将氯化、氯化和氯化镍加入至中,进行恒温搅拌反应2-4h,然后通入气进行曝气反应2-4h,压滤即可得到沉淀混合物;
步骤2,将沉淀混合物溶解至蒸馏水中搅拌均匀,然后加入草酸和草酸铵,微热搅拌直至完全溶解,得到混合液
步骤3,将混合液进行共煮3-5h,然后恒温蒸馏浓缩3-7h,形成稳定的浓缩液;
步骤4,将浓缩液低温陈化2-8h,得到晶体沉淀,过滤洗涤后得到混合晶体;
步骤5,将晶体加入至无水乙醇中,加入冠醚,加热密封搅拌10-15h,得到溶解液,静置恒温蒸发,得到二次结晶体,过滤后得到二重结晶;
步骤6,将二重结晶加入至异丙醇中,搅拌均匀后,加入石墨烯粉、粘合剂偶联剂和分散剂,超声得到悬浊分散液;
步骤7,将悬浊分散液以浸渍提拉方式膜在基材上,进行恒温3-6h,得到高效吸波复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述吸波复合材料的制备配方如下:
氯化铁10-15份、氯化铝2-5份、氯化镍2-4份、草酸钾30-40份、草酸铵5-10份、冠醚15-
20份、石墨烯粉6-10份、粘合剂3-5份、偶联剂1-3份、分散剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述粘合剂采用聚丙烯酸酯、所述偶联剂采用四酸酯,所述分散剂采用硬脂酸
4.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤1中的恒温搅拌的速度为200-500r/min,所述氨气的物质的量是氯化铁、氯化铝和氯化镍的物质的量的
3.5-4.3倍,所述曝气气体流速为30-35mL/min,所述曝气反应采用恒温密封曝气反应,所述曝气温度为60-80℃,所述压滤的压为0.8-1.2MPa。
5.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤2中的微热搅拌的温度为40-60℃,所述搅拌速度为500-1000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤3中的共煮温度为100-110℃,所述恒温蒸馏的温度为80-100℃,所述蒸馏浓缩液为原来的0.05-0.15。
7.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤4中的陈化温度为0-6℃,所述低温陈化采用静置陈化法,所述过滤洗涤采用无水乙醇洗涤,所述烘干方式是利用无水乙醇的易挥发静置烘干。
8.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤5中的加热密封搅拌的温度为50-70℃,所述静置恒温蒸发的温度为30℃。
9.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤6中的超声频率为10-15kHz。
10.根据权利要求1所述的一种高效吸波复合材料,其特征在于,所述步骤7中的恒温温度为20-30℃,所述浸渍提拉速度为50-600mm/min。

说明书全文

一种高效吸波复合材料

技术领域

[0001] 本发明属于吸波技术领域,具体涉及一种高效吸波复合材料。

背景技术

[0002] 吸波材料,指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。在工程应用上,除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。吸波材料是一种重要的功能材料,最先应用于军事上,随着科学技术的发展开始应用于民用领域,如作为微波暗室材料、抗电磁辐射及干扰、微衰减器元件及电磁兼容设施。目前在12- 18GHz频段使用较普遍的吸波剂是磁性材料,但是铁氧体磁性材料3 3
密度较大(例如锰锌铁氧体的密度为4.82g/cm ,氧化铁的密度为5.24g/cm),不耐高温,而且不具备荧光效果。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种高效吸波复合材料,本发明方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,未经过高温破坏,磁性保留完整,总体性能良好,面密度低,吸收频段宽。
[0004] 一种高效吸波复合材料,其制备步骤如下:步骤1,将氯化铁、氯化和氯化镍加入至中,进行恒温搅拌反应2-4h,然后通入气进行曝气反应2-4h,压滤即可得到沉淀混合物;
步骤2,将沉淀混合物溶解至蒸馏水中搅拌均匀,然后加入草酸和草酸铵,微热搅拌直至完全溶解,得到混合液
步骤3,将混合液进行共煮3-5h,然后恒温蒸馏浓缩3-7h,形成稳定的浓缩液;
步骤4,将浓缩液低温陈化2-8h,得到晶体沉淀,过滤洗涤后得到混合晶体;
步骤5,将晶体加入至无水乙醇中,加入冠醚,加热密封搅拌10-15h,得到溶解液,静置恒温蒸发,得到二次结晶体,过滤后得到二重结晶;
步骤6,将二重结晶加入至异丙醇中,搅拌均匀后,加入石墨烯粉、粘合剂偶联剂和分散剂,超声得到悬浊分散液;
步骤7,将悬浊分散液以浸渍提拉方式膜在基材上,进行恒温3-6h,得到高效吸波复合材料。
[0005] 所述吸波复合材料的制备配方如下:氯化铁10-15份、氯化铝2-5份、氯化镍2-4份、草酸钾30-40份、草酸铵5-10份、冠醚15-
20份、石墨烯粉6-10份、粘合剂3-5份、偶联剂1-3份、分散剂1-3份。
[0006] 所述粘合剂采用聚丙烯酸酯、所述偶联剂采用四氧基酸酯,所述分散剂采用硬脂酸
[0007] 所述步骤1中的恒温搅拌的速度为200-500r/min,所述氨气的物质的量是氯化铁、氯化铝和氯化镍的物质的量的3.5-4.3倍,所述曝气气体流速为30-35mL/min,所述曝气反应采用恒温密封曝气反应,所述曝气温度为60-80℃,所述压滤的压为0.8-1.2MPa;该步骤采用氨气曝气法将铁离子、铝离子和镍离子进行氢氧化物沉淀,具有良好的混合效果,保证三种金属离子的混合效果,同时采用沉淀法将杂质去除。
[0008] 所述步骤2中的微热搅拌的温度为40-60℃,所述搅拌速度为500-1000r/min;该步骤采用微热搅拌的方式通过草酸钾和草酸铵与混合沉淀反应形成金属离子基草酸钾盐,具有良好的溶解性。
[0009] 所述步骤3中的共煮温度为100-110℃,所述恒温蒸馏的温度为80-100℃,所述蒸馏浓缩液为原来的0.05-0.15;该步骤通过共煮保证金属离子基草酸钾盐的稳定,去除过量草酸铵。
[0010] 所述步骤4中的陈化温度为0-6℃,所述低温陈化采用静置陈化法,所述过滤洗涤采用无水乙醇洗涤,所述烘干方式是利用无水乙醇的易挥发静置烘干;该步骤通过金属离子基草酸钾盐在不同温度下的溶解度差异,将金属离子基草酸钾盐以晶体的形式沉积,保证金属离子基草酸钾盐的稳定性以及纯度。
[0011] 所述步骤5中的加热密封搅拌的温度为50-70℃,所述静置恒温蒸发的温度为30℃;该步骤通过金属离子基草酸钾盐与冠醚反应,形成包覆型磁性材料,且通过无水乙醇的溶解性将混合金属冠醚材料进行二次结晶,形成晶体材料,不仅能够得到纯净度较高的磁性材料,同时也能够保证磁性材料的磁性稳定性。
[0012] 所述步骤6中的超声频率为10-15kHz,该步骤采用超声的方式将石墨烯粉末与磁性晶体材料混合,辅以助剂形成稳定的悬浊分散性材料。
[0013] 所述步骤7中的恒温温度为20-30℃,所述浸渍提拉速度为50-600mm/min;该步骤以提拉法将材料涂覆在基材表面,具有良好的分散性,同时将恒温下将其烘干,不仅提供了良好粘附连接性,同时防止高温烧结造成磁性丧失。
[0014] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1、本发明方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,未经过高温破坏,磁性保留完整,总体性能良好,面密度低,吸收频段宽。
[0015] 2、本发明的工艺简单高效,可重复性好,对雷达波吸收效果明显,显示了其在雷达波隐身领域和电磁屏蔽领域广阔的应用前景。附图说明
[0016] 图1是本发明实施例1制备的吸波复合材料的扫描电镜照片。
[0017] 图2是本发明实施例1制备的吸波复合材料的吸波性能测试。

具体实施方式

[0018] 下面结合实施例对本发明做进一步描述:实施例1
一种高效吸波复合材料,其制备步骤如下:
步骤1,将氯化铁、氯化铝和氯化镍加入至水中,进行恒温搅拌反应2h,然后通入氨气进行曝气反应2h,压滤即可得到沉淀混合物;
步骤2,将沉淀混合物溶解至蒸馏水中搅拌均匀,然后加入草酸钾和草酸铵,微热搅拌直至完全溶解,得到混合液;
步骤3,将混合液进行共煮3h,然后恒温蒸馏浓缩3h,形成稳定的浓缩液;
步骤4,将浓缩液低温陈化2h,得到晶体沉淀,过滤洗涤后得到混合晶体;
步骤5,将晶体加入至无水乙醇中,加入冠醚,加热密封搅拌10h,得到溶解液,静置恒温蒸发,得到二次结晶体,过滤后得到二重结晶;
步骤6,将二重结晶加入至异丙醇中,搅拌均匀后,加入石墨烯粉、粘合剂、偶联剂和分散剂,超声得到悬浊分散液;
步骤7,将悬浊分散液以浸渍提拉方式镀膜在基材上,进行恒温3h,得到高效吸波复合材料。
[0019] 所述吸波复合材料的制备配方如下:氯化铁10份、氯化铝2份、氯化镍2份、草酸钾30份、草酸铵5份、冠醚15份、石墨烯粉6份、粘合剂3份、偶联剂1-份、分散剂1份。
[0020] 所述粘合剂采用聚丙烯酸酯、所述偶联剂采用四氧基钛酸酯,所述分散剂采用硬脂酸钙。
[0021] 所述步骤1中的恒温搅拌的速度为200r/min,所述氨气的物质的量是氯化铁、氯化铝和氯化镍的物质的量的3.5倍,所述曝气气体流速为30mL/min,所述曝气反应采用恒温密封曝气反应,所述曝气温度为60℃,所述压滤的压力为0.8MPa。
[0022] 所述步骤2中的微热搅拌的温度为40℃,所述搅拌速度为500r/min。
[0023] 所述步骤3中的共煮温度为100℃,所述恒温蒸馏的温度为80℃,所述蒸馏浓缩液为原来的0.05。
[0024] 所述步骤4中的陈化温度为0℃,所述低温陈化采用静置陈化法,所述过滤洗涤采用无水乙醇洗涤,所述烘干方式是利用无水乙醇的易挥发静置烘干。
[0025] 所述步骤5中的加热密封搅拌的温度为50℃,所述静置恒温蒸发的温度为30℃。
[0026] 所述步骤6中的超声频率为10kHz。
[0027] 所述步骤7中的恒温温度为20℃,所述浸渍提拉速度为50mm/min。
[0028] 由图1可见,本例制备的吸波复合材料中磁性金属材料分布均匀,有效的与石墨烯复合在一起。由图2可见,本例制备的吸波复合材料的吸波性能良好,在2-18GHz范围内,该吸波材料小于-5dB的吸收频宽达到15GHz,小于-10dB 的吸收频宽达到4.6GHz。
[0029] 实施例2一种高效吸波复合材料,其制备步骤如下:
步骤1,将氯化铁、氯化铝和氯化镍加入至水中,进行恒温搅拌反应4h,然后通入氨气进行曝气反应4h,压滤即可得到沉淀混合物;
步骤2,将沉淀混合物溶解至蒸馏水中搅拌均匀,然后加入草酸钾和草酸铵,微热搅拌直至完全溶解,得到混合液;
步骤3,将混合液进行共煮5h,然后恒温蒸馏浓缩7h,形成稳定的浓缩液;
步骤4,将浓缩液低温陈化8h,得到晶体沉淀,过滤洗涤后得到混合晶体;
步骤5,将晶体加入至无水乙醇中,加入冠醚,加热密封搅拌15h,得到溶解液,静置恒温蒸发,得到二次结晶体,过滤后得到二重结晶;
步骤6,将二重结晶加入至异丙醇中,搅拌均匀后,加入石墨烯粉、粘合剂、偶联剂和分散剂,超声得到悬浊分散液;
步骤7,将悬浊分散液以浸渍提拉方式镀膜在基材上,进行恒温6h,得到高效吸波复合材料。
[0030] 所述吸波复合材料的制备配方如下:氯化铁15份、氯化铝5份、氯化镍4份、草酸钾40份、草酸铵10份、冠醚20份、石墨烯粉10份、粘合剂5份、偶联剂3份、分散剂3份。
[0031] 所述粘合剂采用聚丙烯酸酯、所述偶联剂采用四氧基钛酸酯,所述分散剂采用硬脂酸钙。
[0032] 所述步骤1中的恒温搅拌的速度为500r/min,所述氨气的物质的量是氯化铁、氯化铝和氯化镍的物质的量的4.3倍,所述曝气气体流速为35mL/min,所述曝气反应采用恒温密封曝气反应,所述曝气温度为80℃,所述压滤的压力为1.2MPa。
[0033] 所述步骤2中的微热搅拌的温度为60℃,所述搅拌速度为1000r/min。
[0034] 所述步骤3中的共煮温度为110℃,所述恒温蒸馏的温度为100℃,所述蒸馏浓缩液为原来的0.15。
[0035] 所述步骤4中的陈化温度为6℃,所述低温陈化采用静置陈化法,所述过滤洗涤采用无水乙醇洗涤,所述烘干方式是利用无水乙醇的易挥发静置烘干。
[0036] 所述步骤5中的加热密封搅拌的温度为70℃,所述静置恒温蒸发的温度为30℃。
[0037] 所述步骤6中的超声频率为15kHz。
[0038] 所述步骤7中的恒温温度为30℃,所述浸渍提拉速度为600mm/min。
[0039] 实施例3一种高效吸波复合材料,其制备步骤如下:
步骤1,将氯化铁、氯化铝和氯化镍加入至水中,进行恒温搅拌反应3h,然后通入氨气进行曝气反应3h,压滤即可得到沉淀混合物;
步骤2,将沉淀混合物溶解至蒸馏水中搅拌均匀,然后加入草酸钾和草酸铵,微热搅拌直至完全溶解,得到混合液;
步骤3,将混合液进行共煮4h,然后恒温蒸馏浓缩5h,形成稳定的浓缩液;
步骤4,将浓缩液低温陈化5h,得到晶体沉淀,过滤洗涤后得到混合晶体;
步骤5,将晶体加入至无水乙醇中,加入冠醚,加热密封搅拌12h,得到溶解液,静置恒温蒸发,得到二次结晶体,过滤后得到二重结晶;
步骤6,将二重结晶加入至异丙醇中,搅拌均匀后,加入石墨烯粉、粘合剂、偶联剂和分散剂,超声得到悬浊分散液;
步骤7,将悬浊分散液以浸渍提拉方式镀膜在基材上,进行恒温4h,得到高效吸波复合材料。
[0040] 所述吸波复合材料的制备配方如下:氯化铁13份、氯化铝4份、氯化镍3份、草酸钾35份、草酸铵9份、冠醚18份、石墨烯粉8份、粘合剂4份、偶联剂2份、分散剂2份。
[0041] 所述粘合剂采用聚丙烯酸酯、所述偶联剂采用四氧基钛酸酯,所述分散剂采用硬脂酸钙。
[0042] 所述步骤1中的恒温搅拌的速度为400r/min,所述氨气的物质的量是氯化铁、氯化铝和氯化镍的物质的量的3.9倍,所述曝气气体流速为33mL/min,所述曝气反应采用恒温密封曝气反应,所述曝气温度为70℃,所述压滤的压力为1.0MPa。
[0043] 所述步骤2中的微热搅拌的温度为50℃,所述搅拌速度为800r/min。
[0044] 所述步骤3中的共煮温度为105℃,所述恒温蒸馏的温度为90℃,所述蒸馏浓缩液为原来的0.08。
[0045] 所述步骤4中的陈化温度为2℃,所述低温陈化采用静置陈化法,所述过滤洗涤采用无水乙醇洗涤,所述烘干方式是利用无水乙醇的易挥发静置烘干。
[0046] 所述步骤5中的加热密封搅拌的温度为60℃,所述静置恒温蒸发的温度为30℃。
[0047] 所述步骤6中的超声频率为13kHz。
[0048] 所述步骤7中的恒温温度为23℃,所述浸渍提拉速度为400mm/min。
[0049] 以上所述仅为本发明的一实施例,并不限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
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