[发明专利]一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法

说明书

本发明适用于电磁超材料技术领域，提供了一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法，包括以下步骤：S1、通过CST仿真软件中利用线扫模型，根据磁性复合材料中磁性材料和粘接剂的种类，磁性材料的质量分数占比以及导电材料的种类计算不同结构尺寸的电磁超材料的回波损耗，得到回波损耗最大的结构尺寸，进而铸模得到第一基体；S2、在第一基体的上表面的空位中置入导电材料，然后用万能胶粘结到置入超材料周期单元上，进而得到电磁超材料。本发明的一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法，在制备石墨烯的电磁超材料时，过程较为简单，并且其制备的难度较小，进而便于制得石墨烯的电磁超材料，从而体现了该制备方法的实用性。

技术领域

本发明属于电磁超材料技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

目前，在对石墨烯的电磁超材料进行制备时，存在一定的缺陷，比如制备的过程较为繁琐，而且在制备过程中所需的条件较难实现，进而加大了制备的石墨烯的电磁超材料的难度。

发明内容

本发明提供一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法，旨在解决了在制备石墨烯的电磁超材料时，过程较为繁琐的问题。

本发明是这样实现的，一种基于石墨烯的电磁超材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、通过CST仿真软件中利用线扫模型，根据磁性复合材料中磁性材料和粘接剂的种类，磁性材料的质量分数占比以及导电材料的种类计算不同结构尺寸的电磁超材料的回波损耗，得到回波损耗最大的结构尺寸，进而铸模得到第一基体；

S2、在第一基体的上表面的空位中置入导电材料，然后用万能胶粘结到置入超材料周期单元上，进而得到电磁超材料；

S3、制备氧化石墨烯：(1)在0℃冰水浴下，将定量的天然鳞片石墨在搅拌下缓慢加入到装有120ml浓硫酸的搅拌装置中，进行持续搅拌半个小时，然后缓慢加入高锰酸钾18-25g，在搅拌下继续维持0℃搅拌1-2h，接着在温度10-20℃条件下搅拌1-2h，再在温度不高于20-35℃的条件下搅拌1-2h；

(2)然后在保持室温条件下，加入双氧水，直至混合物由黑棕色变为亮黄色且不再有气泡产生；除去溶有少量氧化石墨烯的酸废液，加入5-10％盐酸溶液充分洗涤混合物；

(3)向盐酸洗涤后的混合物氧化石墨中加入氨水至pH值接近中性，然后以去离子水反复洗涤，至用硝酸银溶液检验没有沉淀出现；将洗至中性的产物沉降分离或通过离心机固液分离，最终得到的氧化石墨呈粘性、棕色胶体状；

(4)将所得氧化石墨放入真空冷冻干燥设备中进行干燥处理，得到氧化石墨絮状固体；取干燥好的氧化石墨絮状粉末，溶入去离子水中，充分搅拌，然后在超声波清洗器中以超声处理，使氧化石墨片层剥离，获得淡黄色的氧化石墨悬浮液；

S4、原料混合：将S2中得到的电磁超材料投入到氧化石墨悬浮液中然后在搅拌装置中进行混合搅拌，然后得到石墨烯的电磁超材料。

优选的，所述S3中天然鳞片石墨为5-10g。

优选的，所述S3中双氧水为30-35％。

优选的，所述S4在混合搅拌过程中，需要使用到搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌罐和底座，所述搅拌罐的底部固定连接有底板，所述底板顶部的两侧均固定连接有支撑板，两个所述支撑板相对的一侧之间滑动连接有移动板，所述移动板的两侧均贯穿所述支撑板并延伸至所述支撑板的一侧，所述移动板的底部通过两个连接板固定连接有罐盖，所述罐盖的底部接触于所述搅拌罐上。