本發(fā)明屬于c-x波段吸波材料，尤其涉及一種基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、吸波材料在軍事隱身技術(shù)、電子設(shè)備電磁兼容、無線通信基站輻射防護(hù)以及建筑物的電磁屏蔽等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。例如，吸波材料能夠有效吸收雷達(dá)波，幫助飛機(jī)、艦船等軍事裝備減少雷達(dá)反射信號(hào)，提高隱身性能；吸波材料可以用于電子設(shè)備的電磁屏蔽，減少設(shè)備間的相互干擾，保證設(shè)備的正常運(yùn)行；無線通信基站和天線系統(tǒng)需要吸波材料來減少電磁波的反射和散射，提高通信質(zhì)量；吸波材料可以用于建筑材料中，減少電磁波對(duì)人體的潛在危害。

2、而隨著對(duì)裝備輕量化要求的提高，吸波材料也需要具備輕質(zhì)的特點(diǎn)，以減少對(duì)裝備整體重量的影響；同時(shí)吸波材料需要具有高的吸波效率，能夠在寬頻帶內(nèi)有效吸收電磁波；吸波材料還應(yīng)易于加工成各種形狀和尺寸，并實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料及制備方法，以吸水樹脂作為前驅(qū)體，通過吸收一定量的鈷鹽水溶液獲得co@有機(jī)樹脂復(fù)合材料，之后將co@有機(jī)樹脂復(fù)合材料在一定溫度下熱解得到co/c復(fù)合吸波材料；采用本發(fā)明方法得到的co/c復(fù)合吸波材料具有電磁波衰減能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又兼具輕質(zhì)和穩(wěn)定的特性。

2、本發(fā)明第一方面公開了一種基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟s1，配制濃度為2-6g/l的鈷鹽水溶液，將吸水樹脂靜置浸泡在所述鈷鹽水溶液中至溶液的顏色變?yōu)闊o色，得到co@樹脂復(fù)合材料；

4、其中，所述吸水樹脂與鈷鹽的質(zhì)量比為(4-6):(1-3)；

5、步驟s2，將co@樹脂復(fù)合材料進(jìn)行熱解，之后自然降溫，得到co/c復(fù)合材料。

6、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s1中，所述吸水樹脂為聚丙烯酸酯-聚丙烯酰胺共聚物。

7、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s1中，所述鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷、乙酸鈷、硫酸鈷中的一種或多種。

8、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，所述鈷鹽為氯化鈷。

9、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s1中，所述靜置浸泡的時(shí)間為24-48h。

10、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s2中，所述熱解時(shí)的升溫速率為9-11℃/min，目標(biāo)溫度為400-800℃，保溫時(shí)間為28-32min。

11、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s2中，所述熱解在空氣氛圍下進(jìn)行。

12、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s2中，采用管式爐對(duì)co@樹脂復(fù)合材料進(jìn)行熱解。

13、根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，在所述步驟s2中，將co@樹脂復(fù)合材料碾碎后再進(jìn)行熱解。

14、本發(fā)明第二方面公開了一種前述所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法制備而得的吸波材料。

15、本發(fā)明提出的方案具備如下技術(shù)效果：

16、本發(fā)明以吸水樹脂作為前驅(qū)體，通過吸收一定量的鈷鹽水溶液獲得co@有機(jī)樹脂復(fù)合材料，之后將co@有機(jī)樹脂復(fù)合材料熱解得到co/c復(fù)合吸波材料；采用本發(fā)明方法得到的co/c復(fù)合吸波材料具有電磁波衰減能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又兼具輕質(zhì)和穩(wěn)定的特性。

17、此外，本發(fā)明制備的co/c復(fù)合材料的可塑性強(qiáng)，可以通過控制熱解溫度和鈷鹽的濃度在微觀層面上合理調(diào)控其物相組成和材料結(jié)構(gòu)，從而調(diào)控co/c復(fù)合材料的吸波工作頻段。

18、此外，本發(fā)明吸波材料的制備工藝技術(shù)綠色環(huán)保，在水相環(huán)境下進(jìn)行吸收，還可以充分回收殘余co離子；加熱環(huán)境要求低，在空氣氛圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)無需極高溫度處理，成本低，適合大規(guī)模量產(chǎn)。

19、此外，本發(fā)明吸波材料為粉末狀，可加入合適的介質(zhì)中均勻涂抹在裝備表層，不受裝備外形的限制，且便于隨裝備攜帶備用量，可以隨時(shí)對(duì)裝備進(jìn)行電磁防護(hù)加固，能較好地滿足軍事應(yīng)用中長期處于惡劣環(huán)境，溫度、濕度變化快的需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述吸水樹脂為聚丙烯酸酯-聚丙烯酰胺共聚物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷、乙酸鈷、硫酸鈷中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，所述鈷鹽為氯化鈷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述靜置浸泡的時(shí)間為24-48h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述熱解時(shí)的升溫速率為9-11℃/min，目標(biāo)溫度為400-800℃，保溫時(shí)間為28-32min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述熱解在空氣氛圍下進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，采用管式爐對(duì)co@樹脂復(fù)合材料進(jìn)行熱解。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，將co@樹脂復(fù)合材料碾碎后再進(jìn)行熱解。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料的制備方法制備而得的吸波材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于吸水樹脂的輕質(zhì)、高效吸波材料及制備方法，涉及C?X波段吸波材料技術(shù)領(lǐng)域。所述制備方法包括如下步驟：步驟S1，配制濃度為2?6g/L的鈷鹽水溶液，將吸水樹脂靜置浸泡在所述鈷鹽水溶液中至溶液的顏色變?yōu)闊o色，得到Co@樹脂復(fù)合材料；其中，所述吸水樹脂與鈷鹽的質(zhì)量比為(4?6):(1?3)；步驟S2，將Co@樹脂復(fù)合材料進(jìn)行熱解，之后自然降溫，得到Co/C復(fù)合材料。采用本發(fā)明方法得到的Co/C復(fù)合吸波材料具有電磁波衰減能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又兼具輕質(zhì)和穩(wěn)定的特性。

技術(shù)研發(fā)人員：王曉農(nóng),賈浩棟,白秀軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍國防科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6