一种改进基底的吸波材料制造技术

本发明专利技术公开了一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由石墨烯粉末/钛酸钡粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成，所述阻抗匹配层含有2‑5％的石墨烯/钛酸钡粉体或石墨烯/四氧化三铁粉体。本发明专利技术所述的吸波材料，将阻抗匹配层替换为聚苯胺之后，其在厚度为0.2mm时，其最大吸收超过‑15.2dB，性能远远优于采用氯丁橡胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料
，尤其涉及一种改进基底的吸波材料。本专利技术是在先申请“一种石墨烯改性的四氧化三铁吸波材料”和“一种石墨烯改性的钛酸钡吸波材料”的改进专利技术。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。吸波材料指能吸收、衰减投射到材料表面的电磁波能量，并将电磁能通过材料内部的介质损耗转换成成热能等其它形式的能量耗散掉的一类功能材料。吸波材料由吸收剂、胶黏剂及各种助剂组成，其中吸收剂的电磁性能决定了吸波涂层性能的好坏，在细胞材料中起到关键的错用。研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。随着现代工艺的发展，对吸波材料的要求越来越高，要求在吸波效果较好的同时，具备较好的物理机械性能、较好的耐高温性以及使用维护简单等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种改进基底的吸波材料，能够使得吸波材料性能突出。专利技术人的在先申请“一种石墨烯改性的钛酸钡吸波材料”和“一种石墨烯改性的四氧化三铁吸波材料”采用石墨烯粉末/四氧化三铁粉体和石墨烯改性的钛酸钡吸波材料作为吸波主材料，其阻抗匹配层的基底是氯丁橡胶。专利技术人对该吸波材料进行了优化，对基底进行了优化，寻求更高性能的吸波材料，以期提高吸波性能。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由2-5％的石墨烯/钛酸钡粉体或石墨烯/四氧化三铁粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成。优选的，所述石墨烯粉末/四氧化三铁粉体制备方法如下：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉50-80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2-4倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30-120min；(2)加热至30-40℃恒温4-5h，加入去离子水和双氧水，搅拌1-3h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，干燥后得到氧化石墨烯；(3)将所述的氧化石墨烯分散到无水乙醇溶液中，超声分散得到氧化石墨烯胶体溶液；(4)将所述氧化石墨烯胶体溶液加热到65-75℃，搅拌下加入质量浓度为70-85％的水合肼，反应0.5-2小时后，按照石墨烯:四氧化三铁质量比为2:1～1:2的比例，加入四氧化三铁粉末，混合均匀；(5)离心分离并洗涤，真空干燥得到石墨烯粉末/四氧化三铁粉体。优选的，本专利技术的所述石墨烯粉末/钛酸钡粉体制备方法如下：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉50-80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2-4倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30-120min；(2)加热至30-40℃恒温4-5h，加入去离子水和双氧水，搅拌1-3h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，干燥后得到氧化石墨烯；(3)将所述的氧化石墨烯分散到无水乙醇溶液中，超声分散得到氧化石墨烯胶体溶液；(4)将所述氧化石墨烯胶体溶液加热到65-75℃，搅拌下加入质量浓度为70-85％的水合肼，反应0.5-2小时后，按照石墨烯:钛酸钡质量比为2:1～1:2的比例，加入钛酸钡粉末，混合均匀；(5)离心分离并洗涤，真空干燥得到石墨烯粉末/钛酸钡粉体。本专利技术通过特定的配方组分，设计了阻抗匹配层/损耗层/反射层构成的三层复合薄膜，其正面的吸波效果显著优于反面，正面了所述薄膜结构设计的正确。本专利技术所述的吸波材料，将阻抗匹配层替换为聚苯胺之后，其在厚度为0.2mm时，其最大吸收超过-15.2dB，性能远远优于采用氯丁橡胶。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由石墨烯粉末/钛酸钡粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成，所述阻抗匹配层含有2％的石墨烯粉末/钛酸钡粉体。所述石墨烯粉末/钛酸钡粉体制备方法如下：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30min；(2)加热至30℃恒温4h，加入去离子水和双氧水，搅拌1h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，干燥后得到氧化石墨烯；(3)将所述的氧化石墨烯分散到无水乙醇溶液中，超声分散得到氧化石墨烯胶体溶液；(4)将所述氧化石墨烯胶体溶液加热到65℃，搅拌下加入质量浓度为85％的水合肼，反应0.5小时后，按照石墨烯:钛酸钡质量比为1:2的比例，加入钛酸钡粉末，混合均匀；(5)离心分离并洗涤，真空干燥得到石墨烯粉末/钛酸钡粉体。实施例2一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由石墨烯/四氧化三铁粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成，所述阻抗匹配层含有2％的石墨烯粉末/四氧化三铁粉体。所述石墨烯粉末/四氧化三铁粉体制备方法如下：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30min；(2)加热至30℃恒温4h，加入去离子水和双氧水，搅拌1h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，干燥后得到氧化石墨烯；(3)将所述的氧化石墨烯分散到无水乙醇溶液中，超声分散得到氧化石墨烯胶体溶液；(4)将所述氧化石墨烯胶体溶液加热到65℃，搅拌下加入质量浓度为85％的水合肼，反应0.5小时后，按照石墨烯:四氧化三铁质量比为1:2的比例，加入四氧化三铁粉末，混合均匀；(5)离心分离并洗涤，真空干燥得到石墨烯粉末/四氧化三铁粉体。对比例1将实施例1中所述阻抗匹配层基底替换为氯丁橡胶，其余与实施例1相同。对比例2将实施例2中所述阻抗匹配层基底替换为氯丁橡胶，其余与实施例1相同。实施例1和2所述的吸波材料，与对比例2的吸波材料对比，当其均在厚度为0.2mm时，本专利技术其最大吸收超过-15.2dB，远远超过实施例1和2的-13.6dB和-9.46dB，证明采用聚苯胺基体以后，相对于氯丁橡胶，性能获得大幅提升。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由2‑5％的石墨烯/钛酸钡粉体或石墨烯/四氧化三铁粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成。

【技术特征摘要】
1.一种改进基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配层、损耗层和反射层组成，阻抗匹配层由2-5％的石墨烯/钛酸钡粉体或石墨烯/四氧化三铁粉体分散到聚苯胺中形成，损耗层为羟基铁粉分散到氯丁橡胶中形成，反射层由石墨分散到氯丁橡胶中形成。2.如权利要求1所述的改进基底的吸波材料，其特征在于，所述石墨烯/四氧化三铁粉体制备方法如下：(1)在冰浴条件下，机械搅拌条件下，在98％浓硫酸中加入鳞片石墨粉，再加入占石墨粉50-80wt％的硝酸钠，和占石墨粉2-4倍重量的高锰酸钾，冰浴下反应30-120min；(2)加热至30-40℃恒温4-5h，加入去离子水和双氧水，搅拌1-3h，加入5％浓度的HCl离心洗涤直至无硫酸根离子，干燥后得到氧化石墨烯；(3)将所述的氧化石墨烯分散到无水乙醇溶液中，超声分散得到氧化石墨烯胶体溶液；(4)将所述氧化石墨烯胶体溶液加热到65-75℃，搅拌下加入质量浓度为70-85％的水合肼，反应0.5-2小时后，按照石墨烯:四氧化三铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达明，
申请(专利权)人：无锡市明盛强力风机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32