[发明专利]一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料及其制备方法有效
申请号: | 201910644729.5 | 申请日: | 2019-07-17 |
公开(公告)号: | CN110290691B | 公开(公告)日: | 2020-09-22 |
发明(设计)人: | 贺君;颜铄清;邓永和;陈桥 | 申请(专利权)人: | 湖南工程学院 |
主分类号: | H05K9/00 | 分类号: | H05K9/00 |
代理公司: | 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205 | 代理人: | 宁星耀;姜芳蕊 |
地址: | 411104 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 层状 mxene 负载 铁氧体 复合 材料 及其 制备 方法 | ||
一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料,该复合吸波材料的钴铁氧体负载在片层状MXene的层间,钴铁氧体与片层状MXene的质量比为1:1~3。其中,MXene具有独特的片层状微观结构,其表面富含官能团,可使钴铁氧体负载在MXene的层间或表面,形成介电‑磁性两相异质结的微观结构,具有显著的介电极化损耗特征;负载在MXene上的纳米磁性钴铁氧体不仅具有高频自然共振效应和强磁损耗机制,而且其高电阻率可减弱MXene对入射电磁波强反射作用,使得复合材料更有利于与空间的阻抗匹配;因此,该复合材料表现出宽频强电磁波吸收特性,反射率结果表明优于‑10dB(90%吸收率)的频宽达7.2GHz,对应吸收峰达到‑21.75dB。
技术领域
本发明属于复合吸波材料领域,具体涉及一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料及其制备方法。
背景技术
在军事领域,随着雷达探测技术迅速地发展,雷达隐身技术日益受到密切关注,采用吸波材料是实现雷达隐身的有效途径;在民用领域,无线通信技术的发展及对应产品的普及,给人民日常生活带来便利的同时,也产生了严重的电磁污染和电磁干扰问题,使用吸波材料是解决电磁干扰和电磁污染的有效手段。大量研究已经表明,高性能吸波材料应具有多重电磁波衰减机制和与空间良好的阻抗匹配特性。
MXene相因具有二维层状微观结构、密度小、比表面积大和电导率大,是一种性能较好的介电型吸波材料。但单一的MXene相材料无磁损耗机制,且其过大的电导率容易强反射入射电磁波,不利于与空间的阻抗匹配。
CN 106750277 A公开了一种MXene-聚苯胺复合吸波材料及其制备方法;CN107660114 A公开了一种二硫化钼/MXene层状复合吸波材料的制备方法;CN 107645065 A公开了一种洋葱碳/MXene层状吸波复合材料的制备方法。以上均通过将MXene与其它吸波材料复合,在一定程度上提高了MXene的吸波性能。但复合的聚苯胺、二硫化钼以及洋葱碳均是高电导率介电型吸波材料,无法使MXene引入磁损耗机制,也不能降低复合材料的电导率,以及改善与空气的阻抗匹配性能,因此,提高MXene吸波性能的程度有限。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术中吸波材料的吸波性能较低的问题,提供一种具有多重衰减机制、与空气阻抗匹配良好的片层状MXene负载钴铁氧的复合吸波材料及其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料,所述钴铁氧体负载在片层状MXene的层间。
优选的,所述钴铁氧体与片层状MXene的质量比为1:1~3。
本发明复合吸波材料的制备方法,具体包括以下步骤:配置二价铁盐和二价钴盐的混合水溶液,向混合水溶液中加入片层状MXene粉末,搅拌分散至均匀,然后加入碱液,调节pH至11~13,加热至50~80℃反应3~6h,反应完成后,洗涤反应所得沉淀物,干燥得所述片层状MXene负载钴铁氧体的复合吸波材料。
优选的,所述二价铁盐选自硝酸亚铁、氯化亚铁和硫酸亚铁以及三者水合物中的一种或多种。
优选的,所述二价钴盐选自硝酸钴、氯化钴和硫酸钴以及三者水合物中的一种或多种。
优选的,所述片层状MXene粉末与二价钴盐中钴元素的质量比为10~20:1。
优选的,所述混合水溶液中,Co2+和Fe2+的物质的量比为1:1.8~2.2。更为优选的,所述混合水溶液中,Co2+的浓度为0.005~0.1mol/L。更为优选的,所述Co2+的浓度为0.01~0.03 mol/L。
优选的,所述反应温度为50~60℃,所述反应时间为4-6h。
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