[发明专利]一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法

说明书

本发明公开了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，包括：利用煤制油工艺中产生的残渣作为原料，将原料粉碎后，依次经活化、石墨化后与电磁性材料混合并进行球磨，即制得复合吸波材料。本方法所采用的原料廉价易得，生产工艺简单，操作方便，易于工业化生产。本发明所制备的复合吸波材料厚度在2mm处吸波性能达‑48dB，有效吸波频率(‑10dB，‑10dB相当于吸收90％的电磁波)可达4.6GHz。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法。

背景技术

吸波材料是一类能吸收、衰减投射到其表面的电磁波，并可使电磁波因干涉而消失或将电磁波转化为热能的功能材料。随着电磁技术的广泛应用，它在为人们的生活带来舒适便捷的同时，随之而来的电磁波辐射污染也日益突出，成为继四大污染之后的一种新的环境安全隐患。电磁波辐射除了干扰日常通信设备、计算机和其他电子系统，更重要的是对人体健康的损害。为了避免电子器件之间的相互干扰以及对身体健康的影响，吸波材料在改善电磁兼容性能、防止电磁辐射、及人体防护等领域发挥了重要作用。并且，现代电子技术的迅猛发展以及人们对健康的重视，使得对吸波材料的吸收频率范围、吸波性能、密度等各项性能的要求越来越高，并且对吸波材料的需求量也越来越大。因此，制备一种性能优异的复合吸波材料已成为研究者广泛关注的热点。

煤炭液化是利用丰富的煤炭资源缓解石油紧张状况的重要途径，丰富而廉价的煤炭资源是中国可以率先利用此技术的重要前提。在煤炭的直接液化过程中，除了得到液体产品外，还产生占原煤总量30％左右的主要副产物液化残渣，其成分复杂，具有较大的污染性和危险性，已纳入危险废物(HW11)处置管理。并且随着煤制油企业的快速发展，煤制油残渣副产物量大，如果不能对其加以合理的充分回收利用，不仅会对环境造成严重污染，而且会造成资源的严重浪费，最终影响到煤制油企业的生存和发展。

为此，期待提供一种生产工艺简单、生产成本低并且环境友好型的复合吸波材料制备方法，该方法能够利用煤制油残渣作为原料制备出具有“低密度、强吸收、宽频段、低成本”特点的复合吸波材料。同时，该吸波材料对电磁波具有介电损耗和磁损耗，能够表现出优异的吸波性能。

发明内容

本发明的目的就是为了解决煤制油过程中产生的大量含碳副产物所造成的资源浪费、环境污染，以及现有的吸波材料性能不够好，制备过程较为复杂、生产成本高等问题，而提出的一种直接利用煤制油过程产生的残渣作为复合吸波材料制备原料，经过煅烧、石墨化、球磨等简单的工艺步骤，制备出具有优异吸附性能的复合吸波材料。

本发明的一个方面，提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将煤制油残渣粉碎后在惰性气体保护下进行煅烧得到第一产物；

b.上述得到的第一产物置于石墨炉中煅烧得到石墨化产物；

c.将上述石墨化产物与电磁性材料混合后放入球磨机中进行球磨得到吸波材料。

本发明还提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其中在步骤a中惰性气体为氮气或氩气。

本发明还提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其中在步骤a中煅烧条件为：温度800～1100℃，时间0.1～6h，升温速率1～10℃/min。

本发明还提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其中在步骤b中煅烧条件为：温度：1800～2100℃，时间0.1～2h。

本发明还提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其中在步骤c中石墨化产物与电磁性材料按重量比为(6～7):(3～4)的比例进行混合。

本发明还提供了一种基于煤制油残渣的复合吸波材料制备方法，其中在步骤c中电磁性材料为Al、Fe、Co、Ni、聚苯胺中的一种或其混合。