[发明专利]一种天然片状微波吸收剂及其生产工艺

说明书

一种天然片状微波吸收剂及其生产工艺，包括以下步骤：1、配制分散浆料；2、机械研磨；3、机械剥离；4、一级离心脱水；5、微波干燥；6、添加剂配料；7、氢气还原；8、表面钝化/氧化；9、脱水、洗涤、干燥；10、二级离心脱水；11、微波干燥；12、添加剂配料；13、氢气还原；14、表面钝化/氧化；15、脱水、洗涤、干燥；本发明的产品主要应用于吸波材料、电磁波屏蔽材料等新材料领域，特别应用于军事武器装备的伪装涂层材料，是关系到国防安全保障的核心材料。本发明的主要原材料云母氧化铁粉是国内现存的天然片状铁矿石经过破碎、磨细、磁选、浮选得到纯度＞98%的高品位片状氧化铁粉。

技术领域

本发明属于电磁波屏蔽及吸波材料技术领域，具体涉及一种天然片状微波吸收剂及其生产工艺，该生产工艺通过机械剥离、离心脱水、微波干燥、氢气还原、表面钝化/氧化等系列工艺过程完成，产品主要应用于吸波材料、电磁波屏蔽材料等新材料领域，特别应用于军事武器装备的伪装涂层材料，是关系到国防安全保障的核心材料。

背景技术

应用于吸波材料的微波电磁波吸收剂主要有以下几种：1.铁氧体系列，分为尖晶石型及含大尺寸二价金属离子铁氧体两类：①石型铁氧体：如Mn-Zn、Ni-Zn、Li-Ti等系列，应用广泛。但其ε、μ较小，难以满足∣μ_r-ε_r∣尽可能小的原则，故往往需要添加其他磁性粉末添加剂；②大尺寸二价金属离子铁氧体，如钡、锶、钙、铅等六方型晶体结构。2.陶瓷系列，主要是SiC陶瓷，耐高温、高强度、耐腐蚀，低蠕变、低膨胀系数、化学稳定性好，是制作多波段（厘米、毫米、红外）较好的吸收剂。3.导电聚合物系列，导电聚合物是由具有共轭主链的绝缘高分子材料通过化学或电化学方法与掺杂剂进行电荷转移复合而成。电导率变化可控制，获得主要有：视黄素席夫碱及其络合物。4.金属微粉系列，包括羰基铁粉，羰基镍粉，坡莫合金等，其特点如下：①活性高；②良好的电磁参数且易于调节。5.多晶铁纤维系列包括铁纤维、镍纤维、钻纤维及其合金纤维。其特点如下：①重量轻（面密度小于2kg/m²）；②频带宽（4～18GHz）；③易于调节电磁参量（改变纤维长度、直径及排列方式）。6.纳米材料系列，利用纳米材料特殊的表面效应和体积效应，吸波特性良好。此外还有石墨烯、碳纳米管、泡沫碳、稀土等电磁波吸收剂。由于生产工艺及生产条件的限制，目前产业化应用的微波电磁波吸收剂主要是铁氧体与金属微粉系列中的羰基铁粉（球形颗粒或者机械加工的片状结构体）。铁氧体比重大、吸收波段范围较窄，逐渐被羰基铁粉所取代；而羰基铁粉有球形颗粒和机械加工的片状结构两种，球形羰基铁粉远不如机械加工的片状羰基铁粉的吸波性能，但是机械加工的片状羰基铁粉存在片层结构较差并且厚薄不均匀、生产成本非常高、生产过程不环保等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于公开一种天然片状微波吸收剂及其生产工艺，以天然片状云母氧化铁为原料，通过系列相关工艺过程，把氧化铁转化为铁和四氧化三铁的混合物，同时成品保留云母氧化铁的天然片层结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，一种天然片状微波吸收剂及其生产工艺，包括以下步骤：

1、配制分散浆料。将粒径200目以上、氧化铁含量＞98%的云母氧化铁粉作为主原料，加水配制成固含量为5%～50%的悬浊液，再添加0.5%～5%的水性分散剂，成为分散浆料。

2、机械研磨。把配制分散浆料加入高速砂磨机中，同时加入粒径0.5㎜～2㎜的锆珠，在2000～6000转/分的转速下进行机械研磨10～60分钟，得到粒径＜10μm的云母氧化铁悬浊液。

3、机械剥离。把上述机械研磨得到的云母氧化铁悬浊液加水稀释成固含量为5%～20%的悬浊液，然后加入到机械剥离设备中，在8000～20000转/分的转速下进行机械剥离10～60分钟，得到粒径＜10μm、径厚比＞10的片状云母氧化铁悬浊液。

4、一级离心脱水。把上述机械剥离得到的片状云母氧化铁悬浊液加入高速离心机中，在3000～5000转/分的转速下进行一级离心脱水，得到微细云铁湿粉与一级离心母液。