[发明专利]一种吸波剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体而言，涉及一种吸波剂、制备方法及其应用。。

背景技术

在快速发展的当今社会,由于各种电子器件的普遍应用,给我们的生活环境产生了大量的电磁波,造成空间的电磁污染这些电磁波相互之间不但有干扰,而且对人体也有危害性。因此微波吸收材料从军事应用走进民生领域。随着吸波材料的不断发展，磁性吸波材料受到的关注越来越高。金属微粉吸波材料具有居里温度高、温度稳定性好、在磁性材料中磁化强度最高、微波磁导率较大、介电常数较高等优点，因此在吸波材料领域得到广泛应用。

信息社会要求传输内容的速度要快,质量要高,这使得应用传输电磁波的频率越来越高。那么,用于消除这些电磁波干扰的微波吸收材料的工作频率也要相应的提高。现有技术中的羰基铁粉的制备方法包括：在室温下对羰基铁粉进行球磨工艺；使用乙醇清洗初次球磨后的羰基铁粉3次并快速烘干；再次对干燥好的羰基铁粉实施球磨工艺；球磨罐冷却后，将铁粉与钢球过筛分离即得片状羰基铁粉样品。然而传统羰基铁粉吸波剂的吸波能力较差且吸波宽度较窄。因此需要开发一种具有较好吸波效果且吸波频带较宽的材料。

发明内容

针对现有技术中羰基铁粉的吸波能力较差且吸波频宽较窄的问题，本发明的一个方面提出了一种制备吸波剂的方法，包括：

对羰基铁粉实施球磨工艺；

使用强碱对球磨后的羰基铁粉进行表面处理；

使用含钛化合物处理羰基铁粉，得到羰基铁-TiO₂核壳结构微粒；以及

磁化羰基铁-TiO₂核壳结构微粒。

在一些实施例中，在球磨罐中实施对羰基铁粉实施球磨工艺的步骤。

在一些实施例中，球磨罐中包括料球，其中，料球与羰基铁粉的重量比介于20:1与30:1之间。

在一些实施例中，料球与羰基铁粉的重量比为25:1。

在一些实施例中，对羰基铁粉实施球磨工艺的步骤在有机溶剂中实施。

在一些实施例中，有机溶剂选自乙醇、丙酮、异丙醇、正己烷和正辛烷中的一种或它们的组合。

在一些实施例中，球磨罐的转速为300～650r/min。

在一些实施例中，球磨罐的转速为500r/min。

在一些实施例中，对羰基铁粉实施球磨工艺的的步骤持续5～9小时。

在一些实施例中，对羰基铁粉实施球磨工艺的的步骤持续8小时。

在一些实施例中，在使用强碱对球磨后的羰基铁粉进行表面处理的步骤进一步包括：

将球磨后的羰基铁粉放入强碱溶液中形成第一混合物；

对第一混合物进行超声处理；

从超声处理后的第一混合物中取出羰基铁粉，并清洗羰基铁粉；以及

烘干羰基铁粉。

在一些实施例中，强碱溶液是氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的一种或它们的组合。

在一些实施例中，强碱溶液的pH值为10～13。

在一些实施例中，强碱溶液的pH值为11。

在一些实施例中，在180瓦的功率下实施对第一混合物进行超声处理的步骤。

在一些实施例中，对第一混合物进行超声处理的步骤持续10分钟至40分钟。

在一些实施例中，对第一混合物进行超声处理的步骤持续20分钟。

在一些实施例中，使用有机溶剂实施清洗羰基铁粉的步骤。

在一些实施例中，有机溶剂包括无水乙醇。

在一些实施例中，重复3-5次清洗羰基铁粉的步骤。

在一些实施例中，在鼓风干燥箱中实施烘干羰基铁粉的步骤。

在一些实施例中，使用含钛化合物处理羰基铁粉的步骤进一步包括：

将含钛化合物溶解于有机溶剂中，形成第一溶液；

将羰基铁粉与有机溶剂混合，形成第二溶液；

将去离子水与有机溶剂混合，形成第三溶液；

将第一溶液滴加到第二溶液中，并进行第一搅拌超声处理，形成第四溶液；

将第三溶液滴加到第四溶液中，并进行第二搅拌超声处理；

过滤第四溶液，并使用有机溶剂清洗滤出的固体产物；以及

烘干固体产物。

在一些实施例中，含钛化合物为正钛酸四丁酯。

在一些实施例中，有机溶剂为乙醇。

在一些实施例中，在第一溶液中，含钛化合物与有机溶剂的体积比介于1:4至1:2之间。

在一些实施例中，在第一溶液中，含钛化合物与有机溶剂的体积比为1:4。