一种雷达波吸收剂及其采用化学镀工艺的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种雷达波吸收剂及其采用化学镀工艺的制备方法，雷达波吸收剂是由空心微球和金属镀层组成，金属镀层包覆在空心微球的表面，且金属镀层的厚度５０～２５０ｎｍ；所述金属镀层的成分可以是单质的镍（Ｎｉ）、铁（Ｆｅ）或钴（Ｃｏ），也可以是含有１０～３０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）和７０～９０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）复合镀层，也可以是含有１０～３０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）和７０～９０ｗｔ％的镍（Ｎｉ）复合镀层，也可以是含有５０～７０ｗｔ％的镍（Ｎｉ）和３０～５０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）复合镀层，也可以是含有５～２０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）、２０～４０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）和余量的镍（Ｎｉ）复合镀层。雷达波吸收剂的相对介电常数为２０～７０，磁导率为１．５～２．０；雷达波吸收剂的密度２．６～３．５ｇ／ｃｍ↑［３］。雷达波吸收剂在２～１８ＧＨｚ电磁波频段的最大吸收率为２０ｄＢ，大于１０ｄＢ的频宽为５ＧＨｚ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种雷达波吸收剂及其制备方法，更特别地说，是指一种采用化学 镀工艺在功能化空心微球的表面包覆金属镀层的雷达波吸收剂。
技术介绍
空心微球是一种无机粉体，与金属粉相比，密度较小、耐高温、抗酸碱和氧化 性强。如果对其表面进行改性处理，实现表面金属化，则有可能解决传统吸波材料 存在的密度大、高温性能差、抗氧化、耐酸碱能力差等缺点。目前，采用适当的工 艺对空心微球进行表面改性从而制备轻质雷达吸波材料的研究引起了学者们的广 泛关注。由于空心微球粒度小、密度小及物理性能优异等特点，表面金属化的空心微球 可以取代密度较大的传统吸波剂用于吸波涂层的制备，从而解决传统吸波涂层存在 的密度大、高温性能差、抗氧化和耐酸碱能力差等缺点，实现吸波材料"薄、轻、 宽、强"的目标。 发 明 内 容本专利技术的目的之一是提供一种雷达波吸收剂，该雷达波吸收剂由空心微球和金 属镀层组成，金属镀层包覆在空心微球的表面，且金属镀层的厚度50 250"m。 所述金属镀层的成分可以是单质的镍(Ni)、铁(Fe)或钴(Co)，也可以是含有 10 30wt。/。的铁(Fe)和70 90wt。/。的钴(Co)复合镀层，也可以是含有10 30wt。/。的铁(Fe)和70 90wt。/。的镍(Ni)复合镀层，也可以是含有50 70wt% 的镍(Ni)和30 50wt。/。的钴(Co)复合镀层，也可以是含有5 20wt。/。的铁(Fe)、 20 40wt。/。的钴(Co)和余量的镍(Ni)复合镀层。该雷达波吸收剂的相对介电 常数为20 70，磁导率为1.5 2.0;雷达波吸收剂的密度2.6 3.5g/cm3。本专利技术的另一目的是提出一种制备雷达波吸收剂的方法，该方法采用了化学镀 工艺在空心微球表面制金属镀层，从而获得雷达波吸收剂的方法。本专利技术釆用化学镀工艺制备过程的优点(1)在前处理过程中加入偶联步骤， 通过加入KH550来提高活化过程中活性点的数量，并改变原来活性点的物理结合方式为化学结合，以此来提高活性点的结合力，进而提高化学镀后金属镀层的结合力，使得镀层具有一定的耐磨性，不易被剥落；(2)采用一步法活化工艺，提高了 镀液的稳定性及适用寿命，并可有效提髙活性点的数量，并可以在活化过程中，通 过调节Sn"的含量，来控制活性Pd的数量，从而适用于不同化学镀包覆工艺；(3)通过化学镀工艺在空心微球上制备具有纳米级的金属镀层(复合金属镀层)，可以 通过调整化学镀工艺参数以及金属盐(铁、镍、钴)的种类和用量比，得到具有不 同相对介电常数和相对磁导率的材料，从而得到质优的雷达波吸收剂。 具体实施例方式下面将结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术的一种雷达波吸收剂是由空心微球和金属镀层组成，金属镀层包覆在空 心微球的表面，且金属镀层的厚度50 250"m。所述金属镀层的成分可以是单质 的镍(Ni)、铁(Fe)或钴(Co)，也可以是含有10 30wt。/。的铁(Fe)和70~ 90wt。/。的钴(Co)复合镀层，也可以是含有10 30wt。/。的铁(Fe)和70 90wt% 的镍(Ni)复合镀层，也可以是含有50 70wt。/。的镍(Ni)和30 50wt。/。的钴(Co)复合镀层，也可以是含有5 20wt。/。的铁(Fe)、 20 40wt。/。的钴(Co) 和余量的镍(Ni)复合镀层。釆用化学镀工艺制本专利技术的雷达波吸收剂包括有如下步骤第一步基体材料的选取基体材料是粒径1 20//m的空心微球；在本专利技术中，空心微球选取秦皇岛玻璃微珠有限公司生产的主要成分为Si02 和八1203的空心微球；第二步对基体的前处理(A) 配制碱洗处理液 碱洗处理液由氢氧化钠(NaOH)和去离子水组成；用量500m/的去离子水中加入10 20g的氢氧化钠(NaOH);(B) 碱洗工艺 将第一步骤选取的空心微球加入碱洗处理液中；碱洗条件在60 8CrC的碱洗温度，功率500『的条件下，磁力搅拌分散反 应60 90min后制得第一反应液；将第一反应液进行水洗获得第一产物；水洗条件在室温(25°C)条件下，将第一反应液用去离子水稀释(每lOOw/ 第一反应液中加入800~ 1000 w/去离子水进行稀释)，沉降60 90min后将上层 清液去除，重复2~3次后获得第一产物；在本专利技术中，采用水洗是在不影响空心微球分散性的基础上将第一反应液中的 Na+、 OH-以及原料中的杂质去除，从而得到第一产物。(C) 配制偶联处理液 偶联处理液由硅烷偶联剂和乙醇(C2H5OH)组成；用量500m/的乙醇(C2H5OH)中加入0.5~2g的硅烷偶联剂； 所述硅烷偶联剂可以是Y-氨丙基三乙氧基硅烷，牌号KH550。(D) 偶联工艺 将第一产物加入偶联处理液中；偶联条件在35 50。C的偶联温度，功率500 W的条件下，超声分散反应6 8/z后，静置3 5min制得第二反应液； 将第二反应液进行抽滤获得第二产物；抽滤条件在室温(25°C)条件下，调节抽滤真空仪器的真空度为一O.l,fl， 抽滤时间5~ 10min后获得第二产物；在本专利技术中，采用抽滤是将第二反应液中的偶联剂、乙醇(C2H5OH)去除， 从而得到第二产物。(E) 配制活化处理液活化处理液由氯化亚锡(SnCl2 '2^0)、锡酸钠(Na2Sn03)、氯化钯(PdCl2)、 盐酸(HC1)和去离子水组成；用量100m/的盐酸(HC1)中加入1 2g氯化亚锡(SnCl2 *2H20)和0.2 0.5g的氯化钯(PdCl2)，反应10 20min后加入12.5 50g氯化亚锡 (SnCl2 . 2H20)、 2 4g的锡酸钠(Na2Sn。3)和400m/的去离子水；(F) 活化工艺 将第二产物加入活化处理液中；活化条件:在50 70 °C的活化温度，功率500『的条件下，超声分散反应30 60min后，静置3 5min制得第三反应液；将第三反应液进行抽滤获得第三产物；抽滤条件在室温(25°C)条件下，调节抽滤真空仪器的真空度为一0.1M^， 抽滤时间5~ 10min后获得第三产物；在本专利技术中，釆用抽滤是将第三反应液中的Sn"、 Sn4+、 Pd2+、 Cl和H+去除， 其中Sn"是在S一+与氯化钯(PdCl2)发生化学反应得到。(G) 配制解胶处理液 解胶处理液由盐酸(HC1)和去离子水组成；用量500附/的去离子水中加入50 100m/的盐酸(HC1);(H) 解胶工艺 将第三反应产物加入解胶处理液中；解胶条件在35 5(TC的解胶温度，功率500『的条件下，超声分散反应l 3min后，静置3 5min制得第四反应液； 将第四反应液进行抽滤获得第四产物；抽滤条件在室温(25°C)条件下，调节抽滤真空仪器的真空度为一0.1MP"， 抽滤时间5 10min后获得第四产物；在本专利技术中，釆用抽滤是将第四反应液中的Sn"以及Cr和H+去除，从而得 到第四产物。其中Si^+是附着在第四产物的空心微球上的；将第四产物放入干燥箱中，在90 11(TC的条件下干燥3 4 /z后，制得第五 产物；第三步化学镀处理 (A)配制化学镀液化学镀液由金属盐、次亚磷酸钠(NaH2P02)、柠檬酸三钠(Na3C6H507)和 去离子水组成；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达波吸收剂，其特征在于：是由空心微球和金属镀层组成，金属镀层包覆在空心微球的表面，且金属镀层的厚度５０～２５０ｎｍ；所述金属镀层的成分可以是单质的镍（Ｎｉ）、铁（Ｆｅ）或钴（Ｃｏ），也可以是含有１０～３０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）和７０～９０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）复合镀层，也可以是含有１０～３０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）和７０～９０ｗｔ％的镍（Ｎｉ）复合镀层，也可以是含有５０～７０ｗｔ％的镍（Ｎｉ）和３０～５０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）复合镀层，也可以是含有５～２０ｗｔ％的铁（Ｆｅ）、２０～４０ｗｔ％的钴（Ｃｏ）和余量的镍（Ｎｉ）复合镀层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肇研，段跃新，张桐，梁振方，张润，罗云烽，薛亚娟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]