[发明专利]一种多频段复合电磁波吸收材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多频段复合电磁波吸收材料及其制备方法和应用，涉及纳米材料技术领域。多频段复合电磁波吸收材料的原料包括含有氧空位的二氧化锡和还原氧化石墨烯；还原氧化石墨烯与含有氧空位的二氧化锡的质量比为20‑30:1。本发明采用含有丰富氧空位的SnOsubgt;2/subgt;纳米球型颗粒来改善复合电磁波吸收材料的阻抗匹配，并且引入丰富界面(氧空位缺陷)用以提高其电导损耗和极化损耗。本发明制备工艺重复性好，成本低，环境友好，清洁无毒，易于大规模生产。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别是涉及一种多频段复合电磁波吸收材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代电磁波通信技术的飞速发展，环境中存在的电磁辐射污染已经成为一个不可忽视的问题，它不仅能干扰电子电气设备的正常运转,还会对人类健康造成极大地威胁。因此，电磁波吸收材料越来越引起科学家的重视。与此同时，现代电子对抗技术的迅速发展使得在未来战争中的各种武器(如导弹、飞机、坦克、舰艇等)面临着巨大的威胁。所以要不断地提高武器的战场生存、突防和纵深打击的能力,其关键在于将电磁波吸收材料应用于隐身技术中,从而解决一些军事中的一些关键性难题。因此隐身材料的设计和应用是具有长期有效性和行之有效性的隐身手段,也是世界各国研究发展的重点。除此之外，现代民用微波通讯波段主要集中在低频波段，如C波段(4.0-8.0GHz)和X波段(8.0-12.0GHz),而军事应用主要集中在Ku波段(12.0-18.0GHz)。因此,在这种情况下多频段吸波材料的研发和应用显得尤为重要。

目前国内外的吸波材料主要包括非晶态合金、铁氧体吸波材料、陶瓷基吸波材料和纳米吸波材料等。其中,碳材料与磁性材料复合，是获得高性能吸波材料的有效途径之一，但是这种方法存在弊端。高温下磁性吸收剂会失去磁性使其无法应用于高温部件的雷达吸波隐身。针对目前吸波材料存在的瓶颈，科研工作者一直致力于研究具有耐高温、低密度、高强度等优良性能的介电损耗型吸波材料。

综上，提供一种耐高温、低密度、高强度的多频段吸波材料，对于吸波材料领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种多频段复合电磁波吸收材料及其制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题，使吸波材料满足多频段吸波性能的同时，具有耐高温、低密度、高强度的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明技术方案之一，一种多频段复合电磁波吸收材料，原料包括含有氧空位的二氧化锡和还原氧化石墨烯；

所述还原氧化石墨烯与所述含有氧空位的二氧化锡的质量比为20-30:1。

本发明制备的多频段复合电磁波吸收材料(D-SnO₂/rGO复合材料)中，含有氧空位的二氧化锡(D-SnO₂)的形貌为60-80nm直径的颗粒聚集而成的疏松多孔的结构，且表面有许多的凹坑；还原氧化石墨烯(rGO)为半透明状的褶皱较多的还原氧化石墨烯片层；在D-SnO₂/rGO复合材料中，D-SnO₂微球均匀分散在rGO薄片中，或被包裹，或被夹在片层中。

进一步地，所述多频段复合电磁波吸收材料的测试频段为2-18GHz，其中，对中高频段的电磁波均能实现90％以上的吸收。

本发明技术方案之二，上述多频段复合电磁波吸收材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将锡盐溶解在无水乙醇和水的混合溶液中混合均匀，之后加入正硅酸乙酯得到Sn/Si复合凝胶，密封老化，浸泡在碱溶液中搅拌，之后依次洗涤、过滤、干燥、研磨、煅烧，得到多孔SnO₂；

步骤2，将所述多孔SnO₂与铝粉混合煅烧得到含有氧空位的二氧化锡；