【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达吸波材料领域，涉及一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球、制备方法及应用。
技术介绍
1、随着移动通信和电子设备的迅猛发展，过量的电磁污染正在对人类健康和电子设备的正常运行造成越来越多的严重影响。而解决这些污染的有效策略是探索卓越的电磁波吸收材料。目前，各种类型的电磁波吸收材料得到了广泛的发展，包括碳基材料、铁基材料、陶瓷系材料、导电高分子材料等。
2、与其它碳基吸波材料相比，碳纳米管具有质轻、大比表面积、涂层厚度小、高温抗氧化性等优良性能[3]。碳纳米管形成的导电网络中的表面极化和介电弛豫，使电磁波在碳纳米管中的介电损耗和电阻损耗转化为热能耗散，这表明碳纳米管对电磁波具有良好的吸收效果。jia等人利用有机胺盐的加热分解，在衍生碳纳米管的同时实现了氧化物的还原，制备了性能优良的co/cu/crn/cnts复合材料，在2.62mm处获得了7.2ghz的最大带宽，最小反射损耗为-53.58db。nan等人通过离子交换、原位生长和热解方法合成了coni@cnts@moo2/c复合材料，在厚度为2.3mm时，最小反射损耗值(rlmin)为-63.2db。
3、构建空心结构是提高功能材料表面积的一种策略。空心结构不仅在提高吸波剂的电磁波吸收性能方面表现出了密度低、空隙空间充足等独特优势，还可以改善阻抗匹配特性，显著增加电磁波的反射、散射效应，同时增强偶极子极化与界面极化，进而拥有十分优异的吸波性能。到目前为止，已经制造出各种各样的用于电磁波吸收的空心结构。zhu等人制备了一种分层和中空的ni@n
4、上述材料虽然吸波性能较好，但空心结构的制备过程复杂，成本高、产量低、性质不稳定，而且碳纳米管易团聚、难于分散等问题一直得不到较好的解决，因而限制了其性能的发挥。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球、制备方法及应用，选择的原料成本低、制备方法简单，进一步实现了固体废弃物的资源再利用化，适合于高效吸波材料的工业化生产。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，以粉煤灰空心微珠为基体，乙烯气体为碳源，采用cvd法制备得到粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球。
4、优选的，制备的具体过程为：
5、s1，将粉煤灰空心微珠在500～800℃温度内煅烧30～60min；
6、s2，将煅烧后的粉煤灰空心微珠平铺在反应容器内，对反应容器抽真空后通入惰性气体；
7、s3，将反应容器内升温至600～900℃，再向反应容器内通入氢气和足量乙烯气体，持续10～60min；
8、s4，达到时间后停止通入氢气和乙烯气体，向反应容器内通入惰性气体，反应容器冷却至室温，即可制得粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球。
9、进一步，s3中，氢气的通入流量为90～100sccm，乙烯气体的通入流量为90～150sccm。
10、进一步，s3中，以1～15℃/min的速率升温至设定温度。
11、进一步，s2和s4中，惰性气体的通入流量为100～360sccm。
12、一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球，包括粉煤灰空心微珠，粉煤灰空心微珠表面原位生长有多根多孔三维网络结构的碳纳米管。
13、优选的，粉煤灰空心微珠为含铁量为1～3wt.％的硅铝酸盐骨架，直径为5～60μm。
14、优选的，粉煤灰空心微珠与粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的质量比为5:6。
15、优选的，该吸波微球-10db以下的有效吸波带宽为7.7ghz，最小反射损耗为-47.8db。
16、一种基于所述粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的应用，粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球作为吸波剂使用。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术以固体废弃物粉煤灰空心微珠为原料，利用粉煤灰空心微珠表面微量fe元素的催化作用在空心微珠表面原位生长出多孔三维网络结构的碳纳米管，这种原位生长方式可发挥空心微珠载体的铆钉作用，避免碳纳米管的散落和团聚，并通过调控碳纳米管的生长密度、直径、长度等参数，形成具有一定厚度和孔隙结构的碳纳米管三维网络结构。这种具有空心多孔三维网络结构的粉煤灰空心微珠@碳纳米管微球具有优异的吸波性能。空心结构不但可以降低材料整体密度，还可以改善阻抗匹配特性，显著增加电磁波的反射、散射效应，同时增强偶极子极化与界面极化，进而拥有十分优异的吸波性能。利用电导损耗的碳纳米管三维网络和空间弥散分布的粉煤灰空心微珠的磁损耗耦合，引入了界面极化和多重散射等多种电磁波损耗机制，得到了具有优异吸波性能的高性能吸波微球。因此，该粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的最小反射损耗达到-47.8db，-10db以下的吸收频带宽度可达7.7ghz，能够作为高效宽频吸波材料。该方法不仅简化了粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的工艺流程，而且实现了粉煤灰类固体废弃物的高附加值利用。
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1.一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，以粉煤灰空心微珠为基体，乙烯气体为碳源，采用CVD法制备得到粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，S3中，氢气的通入流量为90～100sccm，乙烯气体的通入流量为90～150sccm。
4.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，S3中，以1～15℃/min的速率升温至设定温度。
5.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，S2和S4中，惰性气体的通入流量为100～360sccm。
6.一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球，其特征在于，包括粉煤灰空心微珠，粉煤灰空心微珠表面原位生长有多根多孔三维网络结构的碳纳米管。
7.根据权利要求6所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波
8.根据权利要求6所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球，其特征在于，粉煤灰空心微珠与粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的质量比为5:6。
9.根据权利要求6所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球，其特征在于，该吸波微球-10dB以下的有效吸波带宽为7.7GHz，最小反射损耗为-47.8dB。
10.一种基于权利要求6-9任意一项所述粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的应用，其特征在于，粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球作为吸波剂使用。
...【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，以粉煤灰空心微珠为基体，乙烯气体为碳源，采用cvd法制备得到粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，s3中，氢气的通入流量为90～100sccm，乙烯气体的通入流量为90～150sccm。
4.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，s3中，以1～15℃/min的速率升温至设定温度。
5.根据权利要求2所述的粉煤灰空心微珠@碳纳米管多孔吸波微球的制备方法，其特征在于，s2和s4中，惰性气体的通入流量为100～360sccm。
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