[发明专利]一种具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料的制备方法

说明书

一种具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料的制备方法，包括1)制备铁基乙醇酸盐前驱体；2)将铁基乙醇酸盐前驱体还原；3)将步骤2)还原得到的样品进行酚醛树脂包裹；4)将步骤3)包裹后的样品再次还原，即得到具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料。本发明制备的Fe/C复合材料不仅能具有吸波性能，同时具备吸声性能，不仅能够解决实际的电磁波与噪声污染，更能减少由于使用两种材料而造成的成本。

技术领域

本发明涉及微波吸收及噪声吸收材料领域，尤其涉及一种具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料的制备方法。

背景技术

随着现代信息技术的飞速发展，电磁波污染日趋严重，不仅对一些精密仪器的使用产生危害，还会大大影响人们的身体健康。其中，作为技术的载体，大量仪器也被广泛使用，这同时导致生活中充斥着大量的噪声，噪声污染的存在危害了人类健康及环境。因此，制备具有吸波吸声的双功能材料势在必行。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料的制备方法，该方法不仅能使材料获得双功能效果，而且操作简便，具有潜在应用前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备铁基乙醇酸盐前驱体；

2)将铁基乙醇酸盐前驱体还原；

3)将步骤2)还原得到的样品进行酚醛树脂包裹；

4)将步骤3)包裹后的样品再次还原，即得到具有吸波吸声双功能的Fe/C复合材料。

所述铁基乙醇酸盐前驱体的制备如下：将铁盐加入到乙二醇中溶解，然后加入乙二胺，搅拌均匀后放入水热釜中反应，反应温度为150～160℃，反应时间为5～6h，，反应结束后用无水乙醇洗涤，然后真空干燥。

所述铁盐与乙二胺的质量比为1:10～1:12，乙二胺过少或过多均无法合成具有空心的铁基乙醇酸盐前驱体。

所述铁盐选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的至少一种。

步骤3)中，酚醛树脂包裹方法为：将步骤2)还原得到的样品分散于弱碱性的水与乙醇混合溶液中，之后加入间苯二酚搅拌，然后再加入甲醛溶液，继续搅拌，最后分离，洗涤，干燥。

步骤2)还原得到的样品与间苯二酚的质量比为3:1～1:1。

所述弱碱性的水的pH为8～9。

本发明中，还原的气体为氢气与氩气的混合气，氢气的体积占比为1％～5％，气体流量为50～250ml/min。

步骤2)中，还原温度为300～450℃，还原时间为30～120min。

步骤4)中，还原温度为450～550℃，还原时间为100～200min。

相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

1、本发明将介电材料和磁性材料复合不仅有助于阻抗匹配，使得电磁波能量更易进入材料内部，同时有效利用介电损耗与磁损耗，大幅度提升材料对电磁波的能量消耗。本发明材料具备大量的微孔，更容易使得声波能量被损耗。因此，将材料与结构相结合，通过合理的设计，制备具有吸波吸声的双功能材料，不仅能够解决实际的电磁波与噪声污染，更能减少由于使用两种材料而造成的成本。本发明制备的Fe/C复合材料不仅能具有吸波性能，同时具备吸声性能。

2、本发明通过实验条件的改变，可有效改变材料的吸波吸声性能，具有可调节性。如当改变第二步还原温度时，可将材料逐步由空心球煅烧为实心球，从而调节该复合材料的吸波及吸声能力。