[发明专利]一种轻质多孔吸波材料的制备方法及其应用

摘要

本发明属于复合材料制备技术领域，涉及轻质多孔结构吸收微波材料的制备，具体涉及一种轻质多孔铁酸镍/碳气凝胶吸波材料的制备方法，包括由废弃果皮经过提取纤维、冷冻干燥、高温炭化而成碳气凝胶，再将其与铁酸镍纳米晶经150～200℃水热反应7～16h复合而成。本发明所制得吸波材料在保持铁酸镍磁效应的基础上，具有比表面积大、密度小、空隙率大、导电、磁性的特性，可通过电阻损耗、电磁损耗、界面极化损失以及多步反射吸收的方式实现对电磁波宽频强吸收，使用时最小反射损耗介于‑20～‑50dB，吸波有效带宽介于2～4dB。本发明所制轻质多孔铁酸镍/碳气凝胶吸波材料可应用于雷达隐身、电磁干扰屏蔽、微波暗室等领域，具有来源广泛、成本低廉的特点。

主权项

一种轻质多孔吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a）将植物果皮在有机溶剂中浸泡2～5h，用乙醇和去离子水交替洗涤2～4次，机械粉碎；b）按每100g预处理果皮加入100～300 mL浓度为0.1～1mol/L的碱溶液计，优选200 mL，0.5mol/L，于70～100℃水浴锅中加热3～10h，优选90℃加热7h，取出后抽滤分离，将滤渣洗涤至中性，得湿润的果皮纤维；c）按上述果皮纤维与去离子水的体积比为1:1～1:3，优选1:1计，将果皮纤维与去离子水混合均匀，在‑70～‑40℃冷冻干燥30～40h，优选‑55℃冻干35h，得纤维气凝胶；将所得纤维气凝胶置于管式炉中，氮气保护下从室温以6℃/min的升温速率升温至350～500℃炭化1～4h，优选400℃炭化2h，然后降至室温，得碳气凝胶；d）按镍盐与铁盐的摩尔比为1：2计，将0.01～0.2mol/L，优选0.1mol/L的镍盐溶液与0.01～0.2mol/L，优选0.1mol/L铁盐溶液混匀，将0.1～1mol/L，优选0.1mol/L的碱溶液逐滴加入混合溶液至pH为8～9，得混浊液；按4～8mg/L计，将所制得的碳气凝胶与混浊液加入反应釜中，150～200℃下反应7～16h，优选180℃下反应10h，取出用去离子水洗涤2～5次，常温干燥4～8h，得铁酸镍/碳气凝胶吸波材料。