一種微波吸收材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波吸收材料制備領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其涉及一種天線用微波吸收材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著IT工業(yè)的不斷發(fā)展，電磁污染和電磁干擾日益嚴重，具有微波吸收功能的材 料研究與開發(fā)得到人們廣泛關(guān)注。現(xiàn)有技術(shù)中常用的吸收微波的材料有：鐵磁合金粉、碳 黑、氧化鋒和鐵氧體等。
[0003] 化3〇4和Ti〇2的復(fù)合材料是目前常用的鐵磁合金粉。化3〇4納米吸波材料耐候性強， 但其難W滿足同時具備較高的介電恒量及介電損耗的要求。Ti02的介電損耗小，將強吸收 磁損耗型化3〇4納米吸波材料和介電損耗型吸波材料Ti化復(fù)合，復(fù)合材料不僅具有磁損耗 和介電損耗，而且能夠產(chǎn)生多重折射、多重吸收和界面極化等新的電磁損耗機制，使其吸波 性能得到較大提高。將具有介電特性的材料與具有磁性的材料結(jié)合，送種結(jié)合的界面可確 保該種材料具備較高的介電恒量及介電損耗。通過調(diào)整組分與形貌，此種材料在匹配復(fù)雜 的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率上具有明顯的優(yōu)勢。
[0004] 但是因為兩種不同材料的晶格不匹配W及表面自由能的極大差異，所致化3〇4和 Ti化形成的復(fù)合材料的結(jié)合性差，難W形成固定的形貌和可控的尺寸，使得復(fù)合材料的性 能往往達不到預(yù)期的性能要求，即并不能降低介電恒量及減少介電損耗。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的微波吸收材料的化3〇4/Ti〇2的結(jié)合性差，介電恒量高、介電損 耗大的技術(shù)問題，從而提供一種結(jié)合性好，介電恒量低、介電損耗小的微波吸收材料及其制 備方法。
[0007] 本發(fā)明提供了一種微波吸收材料的制備方法，該方法包括W下步驟： 51、 用樹脂溶液浸潤海綿并烘干形成含有樹脂的載體； 52、 將含有樹脂的載體浸潤在具有還原劑的Η價鐵鹽的溶液中，還原劑與Η價鐵鹽反 應(yīng)在含有樹脂的載體上負載化3〇4 ; 53、 將步驟S2得到的產(chǎn)物中的樹脂用溶劑溶解除去； 54、 將步驟S3得到的產(chǎn)物浸潤在鐵酸異丙醋的溶液中，鐵酸異丙醋分解在步驟S3得到 的產(chǎn)物負載Ti〇2; 55、 將步驟S4得到的產(chǎn)物進行燒結(jié)去除海綿即得到微波吸收材料。
[0008] 本發(fā)明還提供了由本發(fā)明所述的方法制備得到的微波吸收材料。
[0009] 本發(fā)明方案W海綿為合成載體，先用樹脂浸潤烘干，W此為載體在Η價鐵鹽溶液 中合成化304，F(xiàn)6304進入海綿的空隙結(jié)構(gòu)中；然后將海綿中的樹脂溶解，形成新的空隙，在鐵 酸異丙醋溶液中合成Ti化填充到形成的新的空隙中，實現(xiàn)對化3〇4的包覆。再將納米海綿 等靜壓，高溫?zé)Y(jié)，除去納米海綿，從而得到所需產(chǎn)品。
[0010] 本發(fā)明的制備方法中，W海綿為合成載體，實現(xiàn)合成材料的固定形貌和可控尺寸。 形成的核殼材料之間是相連的，可W提高材料吸波性能；海綿可加工成各種形狀，材料燒結(jié) 后可W形成相應(yīng)的形狀，解決了鐵氧體加工困難的缺點。
【具體實施方式】
[0011] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，W下結(jié)合 實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012] 本發(fā)明提供了一種微波吸收材料的制備方法，該方法包括W下步驟： 51、 用樹脂溶液浸潤海綿并烘干形成含有樹脂的載體； 52、 將含有樹脂的載體浸潤在具有還原劑的Η價鐵鹽的溶液中，還原劑與Η價鐵鹽反 應(yīng)在含有樹脂的載體上負載化3〇4 ; 53、 將步驟S2得到的產(chǎn)物中的樹脂用溶劑溶解除去； 54、 將步驟S3得到的產(chǎn)物浸潤在鐵酸異丙醋的溶液中，鐵酸異丙醋分解在步驟S3得到 的產(chǎn)物負載Ti化； 55、 將步驟S4得到的產(chǎn)物進行燒結(jié)去除海綿即得到微波吸收材料。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，所述海綿的孔隙率相同體積的海綿材料 孔隙率越高合成的材料致密性越高為76%-89%。所述海綿中孔的平均孔徑為80-100nm。
[0014] 本發(fā)明中，所述海綿為高密度納米海綿，所述海綿的材料沒有特別的限制，只要是 發(fā)泡制備的即可，如蜜安樹脂。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，為了能夠更好的控制微波吸收材料中化3〇4和 Ti〇2的質(zhì)量比為1 ;〇. 2-0. 8,優(yōu)選地，所述樹脂溶液的濃度為2-8g/ml，所述樹脂的收縮率 為 0. 2%-0. 8〇/〇。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，所述樹脂沒有特別的限制，只要能被溶劑溶解即 可，優(yōu)選地，步驟S1中，所述樹脂為聚氨醋樹脂、聚己帰醇、聚己基纖維素、聚丙帰酸醋和聚 甲基丙帰酸鐘甲醋中的一種。送些樹脂能用較常見的溶劑快速溶解樹脂。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，所述溶劑沒有特別的限制，只要能將所述樹脂溶 解即可，優(yōu)選地，步驟S3中，所述溶劑為二甲基甲醜胺、甲苯、二甲苯、水和石油離中的一 種。送些溶劑是常見溶劑，且能快速溶解對應(yīng)能溶解的樹脂。 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，所述還原劑為巧樣酸鋼、己酸鋼、左旋抗壞血 酸納、草酸鋼和亞葉酸鋼中的至少一種。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，所述Η價鐵鹽的濃度為0. 02-0.Ig/mL。濃 度低合成效率低，濃度高不利于Η價鐵的還原。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，所述鐵酸異丙醋的濃度為0.01-0. 08g/ mL。濃度低合成效率低，濃度高不利于對四氧化Η鐵的包覆，主要是包覆不均勻，包覆厚度 不均勻。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，步驟S2中，所述反應(yīng)壓力為0. 5-0. 8 MPa,溫度為 180-250°C，時間為 8-12h〇
[002。 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，步驟S4中，所述反應(yīng)壓力為0. 5-1MPa, 溫度為150-250°C，時間為12-3化。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明所提供的制備方法，優(yōu)選地，所述燒結(jié)的燒結(jié)最高溫度950-1050。升 溫速度8-12°C/min,最高溫度下保溫1-地。
[002引本發(fā)明中，所述Η價鐵鹽沒有特別的限制，可W為化化、化（0H)3、Fe (N03)3、Fe2(S04)3、化2 (S03)3中的至少一種。
[0024] 本發(fā)明中，所述樹脂溶液是由樹脂溶于溶劑中所形成，送里的溶劑可W是二甲基 甲醜胺、甲苯、二甲苯、水和石油離中的至少一種。所述Η價鐵鹽的溶液是由Η價鐵溶于溶 劑中形成，送里的溶劑可W是己醇、己二醇、丙二醇、丙Η醇和了二醇中的至少一種。所述 鐵酸異丙醋的溶液是由鐵酸異丙醋溶于溶劑中形成，送里的溶劑可W是己醇、正丙醇、異丙 醇、甲醇和己二醇中的至少一種。
[0025] 本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的微波吸收材料。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明所提供的微波吸收材料，優(yōu)選地，所述微波吸收材料中化3〇4和Ti〇2的 質(zhì)量比為1 :0.2-0. 8。
[0027] 下面通過具體實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。
[0028] 實施例1 將高密度納米海綿（己斯夫，EF-320,孔隙率為80%)裁切為內(nèi)徑5mm，外徑為19mm厚度 為1mm的圓環(huán)作為反應(yīng)載體；將250評U-3548 (聚氨醋樹脂）樹脂(收縮率為0. 45%)溶解到 50血DMF仁甲基甲醜胺)中，配制成5g/血的溶液，反應(yīng)載體放入5評U-3548樹脂溶液中浸 潤lh，8(TC烘干備用。
[0029] 材料制作工藝為： ① .將2. 6gFeCl3,〇.5gNasCt和4g己酸鋼（NaAc)溶解到40血己二醇中，加入一片 反應(yīng)載體，磁力攬拌化；將混合物放入lOOmL的不鎊鋼高壓蓋(壓力為0. 5MPa)中20(TC反 應(yīng)lOh，冷卻至室溫，用無水己醇清洗干凈80攝氏度烘干； ② .將步驟①獲得的產(chǎn)物載體放入DMF溶液中浸泡化，用無水己醇清洗干凈80攝氏 度烘干； ⑨.將2mL(約1. 92g)鐵酸異丙醋(為液體一般用體積計量，密度0. 96g/mL)和0. 03mL 二己帰Η胺（DETA巧日入到40mL異丙醇中攬拌5min，加入②步驟除去PU樹脂獲得的產(chǎn)物載 體，攬拌15min，將混合物放入100血的不鎊鋼高壓蓋(壓力為0. 5MPa)中20(TC反應(yīng)2地，冷 卻至室溫，用無水己醇清洗干凈80攝氏度烘干； ④.將步驟⑨獲得的產(chǎn)物疊壓，放入電阻爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)最高溫度loocrc，升溫速 度1(TC/min,最高溫度下保溫化，冷卻至室溫，得到產(chǎn)物A1。
[0030]對比例1 材料制作工藝為： ①.將2. 6g化C13,0. 5g化3Ct和4g己酸鋼（NaAc)溶解到40血己二醇中，磁力攬拌 2h;將混合物放入lOOmL的不鎊鋼高壓蓋中20(TC反應(yīng)lOh，冷卻至室溫，產(chǎn)物用無水己醇清 洗干凈80攝氏度烘干。
[003。 ②.將2血鐵酸異丙醋和0. 03血二己帰Η胺（DETA)加入到40血異丙醇中攬拌 5min，加入①步驟獲得的產(chǎn)物，攬拌15min，將混合物放入100血的不鎊鋼高壓蓋中20(TC反 應(yīng)2地，冷卻至室溫，產(chǎn)物用無水己醇清洗干凈80攝氏度烘干。
[0032] ⑨將獲得的產(chǎn)物通過流延的方式制成1. 5mm左右的薄片，裁切為為內(nèi)徑5mm，外徑 為19mm的圓環(huán)，放入電阻爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)最高溫度950-1050°C，升溫速度10°C/min, 最高溫度下保溫化，冷卻至室溫，得到產(chǎn)物CAl。
[0033] 對比例2 按照實施例1的方法制備產(chǎn)物CA2,區(qū)別在于：高密度納米海綿反應(yīng)載體不用PU樹脂 浸潤。
[0034] 實施例2 將高密度納米海綿（己斯夫，EF-320,孔隙率為81%)裁切為內(nèi)徑5mm，外徑為19mm厚度 為1mm的圓環(huán)作為反應(yīng)載體；將lOOg聚己帰醇（收縮率為0. 6%)溶解到50mL甲苯中，配制 成2g/mL的溶液，反應(yīng)載體放入聚己帰醇溶液中浸潤lh，8(TC烘干備用。
[0035] 材料制作工藝為： ① .將0. 8gFe(0H)3,0. 5gNasCt和4g己酸鋼（NaAc)溶解到40血己二醇中，加入一 片反應(yīng)載體，磁力攬拌化；將混合物放入100血的不鎊鋼高壓蓋(壓力為0. 8MPa)中25(TC 反應(yīng)化，冷卻至室溫，用無水己醇清洗干凈80攝氏度烘干； ② .將步驟①獲得的產(chǎn)物載體放入甲苯溶液中浸泡化，用無水己醇清洗干凈80攝氏 度烘干； ⑨.將0. 42血鐵酸異丙醋和0. 03血二己帰Η胺（DETA)加入到40血異丙醇中攬拌 5min，加入②步驟除去PU樹脂獲得的產(chǎn)物載體，攬拌15min，將混合物放入lOOmL的不鎊鋼 高壓蓋(壓力為0. 8MPa)中25(TC反應(yīng)12h，冷卻至室溫，用無水己醇清洗干凈80攝氏度烘 干； ④.將步驟⑨獲得的產(chǎn)物疊壓，放入電阻爐中燒結(jié)成型，燒結(jié)最高溫度95(TC，升溫速 度1(TC/min,最高溫度下保溫化，冷卻至室溫，得到產(chǎn)物A2。
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