[发明专利]一种超高温吸波复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种超高温吸波复合材料、制备方法及应用，该超高温吸波复合材料由以下摩尔配比的原料制得：氧化钛1.96‑2.04份，氧化锆1.96‑2.04份，氧化铪1.96‑2.04份，氧化铌0.98‑1.02份，氧化钽0.98‑1.02份，碳化硼52份。该复合材料具有耐高温、密度低、吸波性能好、吸收频带宽的优点，最大吸波损耗为40‑47.8dB，最大吸收频带宽为4.0‑4.8GHz，在吸波涂层领域有良好应用前景。本发明利用高熵技术，引入5种不同的金属原子，改善了二硼化物的吸波性能和高温下的稳定性以及抗氧化性，工艺简单、快速、实用性强。

技术领域

本发明属于微波吸收材料及其制备、应用领域，涉及一种超高温吸波复合材料及其制备方法，尤其涉及一种耐高温、密度低、吸波性能好、吸收频带宽的高熵吸波复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代科学技术的发展，各种电子、电气设备为人们的日常生活提供了很大帮助。但与此同时，这些设备产生的电磁辐射与干扰问题又对人们的生产和生活产生了新问题，恶化了人类生存在空间。此外，在军事领域，出于雷达隐身的需要，飞行器与需要避开电磁波的作用。因此需要研发吸波材料来对电磁波信号进行吸收。理想的吸波材料应具有“薄、轻、宽、强”的特点，随着技术的发展，未来的新一代吸波材料还需要具有环境适应性、耐高温、抗氧化等特点。

目前，吸波材料主要分为以下两大类：一类是以碳材料为主吸波材料，如石墨、炭黑、石墨烯等；另一类则是铁氧体磁性材料。两类材料通过纳米化处理后均可得到-20dB以上吸波效能。但是在高温下应用时，两种材料均有其本征缺陷，碳材料为主的吸波材料由于在高温下会发生碳材料的氧化而失去其吸波能力，而铁氧体磁性纳米材料在高温下会因磁性的减弱以及纳米材料晶粒的长大而导致吸波性能的迅速衰减。因此在高温下的应用受到了极大的限制。

金属二硼化物密度低，且具有优异的高温稳定性及抗氧化性，尤其适用于高温下的应用。但单一组分二硼化物并不具有明显的吸波性能，因此需要对其进行改性，通过将其与对应氧化物进行混合，对复合材料阻抗匹配度进行调控，可达到提高其吸波性能的目的，但目前还没有这种复合材料电磁吸收性能的研究及报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种超高温吸波复合材料，该材料具有耐高温、密度低、吸波性能好、吸收频带宽的优点。

本发明的另一个目的在于提供一种超高温吸波复合材料的制备方法，通过高熵的技术，在二硼化物中同时引入不低于5种金属元素，并将高熵二硼化物与氧化物进行混合，可有效提复合材料微波吸收强度及吸收频带宽度，从而完成本发明。

本发明的再一个目的在于提供一种超高温吸波复合材料的用途。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种超高温吸波复合材料，其特征在于，该材料由以下摩尔配比的原料制得：

所述超高温吸波复合材料使用温度≥1500℃。

在上述一种超高温吸波复合材料中，原料组分中氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化铌、氧化钽以及碳化硼为粉体。

在上述一种超高温吸波复合材料中，原料组分中氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化铌以及氧化钽的纯度不低于99.9％，颗粒度不大于1微米；碳化硼的纯度不低于99％，颗粒度不大于2微米。

上述一种超高温吸波复合材料包含如下质量百分比含量的组分：

高熵二硼化物 70％-80％；

氧化物 20％-30％；