一种三维石墨烯基复合吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维石墨烯基复合吸波材料及其制备方法。所述的吸波材料是由磁性纳米铁基化合物和三维石墨烯构成的复合材料，其中磁性纳米铁基化合物均匀地原位生长在三维石墨烯片层结构中，结构稳定，不易脱落。本发明专利技术能够通过控制反应条件制备出一系列不同的磁性纳米铁基化合物/三维石墨烯复合吸波材料，方法新颖，生产周期短，成本低，可重复性强且可大规模制备，对石墨烯基复合吸波材料的制备具有重要借鉴作用；本发明专利技术的材料，通过将强的介电损耗和磁损耗的磁性纳米铁基化合物与强电阻损耗的石墨烯复合，实现了宽的吸波频段及高的吸波强度，且在低频区表现出优异的吸波性能，满足实际使用的需求。

A Three-Dimensional Graphene-Based Composite Absorbing Material and Its Preparation Method

The invention discloses a three-dimensional graphene-based composite absorbing material and a preparation method thereof. The microwave absorbing material is a composite material composed of magnetic nano-iron-based compounds and three-dimensional graphene, in which magnetic nano-iron-based compounds grow uniformly in situ in the three-dimensional graphene lamellar structure with stable structure and are not easy to fall off. The invention can prepare a series of different magnetic nano-iron-based compound/three-dimensional graphene composite absorbing materials by controlling reaction conditions. The method is novel, the production cycle is short, the cost is low, the repeatability is strong and the large-scale preparation can be carried out, which has an important reference role for the preparation of graphene-based composite absorbing materials. By compounding magnetic nano-iron-based compounds with graphene with strong dielectric loss and magnetic loss and high resistance loss, the material achieves wide absorption band and high absorption intensity, and shows excellent absorption performance in low frequency region, which meets the practical needs.

【技术实现步骤摘要】
一种三维石墨烯基复合吸波材料及其制备方法
本专利技术属于电磁波吸收材料领域，具体涉及一种三维石墨烯基复合吸波材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子技术的飞速发展，电视广播通讯、微波暗室、雷达制导等技术被普及应用，作为首选的减少电磁辐射的有效手段之一的新型吸波材料，成为近年来的研究热点。无论军事领域还是民用领域对吸波材料的需求不断提高，关于吸波材料的应用研究越来越受到重视。石墨烯作为一种新型碳材料，由于具有特殊的结构和性能，能够满足新型吸波材料“薄、宽、轻、强”的要求，使其在微波吸收领域具有良好的应用前景。然而石墨烯较大的介电常数，不利于阻抗匹配，影响了其微波衰减性能。此外，石墨烯的吸波性能也不是很理想且成本较高，因此限制了它的应用。石墨烯吸波性能差、与其他介质阻抗匹配性能差以及制备成本较高是一个亟待解决的问题。近年来关于石墨烯材料的改性研究有了较大突破，通过将石墨烯与其他材料复合构筑复合吸波材料来调节其电磁参数，从而改善石墨烯的匹配度，有望获得轻质、高效的吸波材料，可广泛应用于吸波材料、电磁屏蔽、通讯设备等许多行业。因此，低成本、规模化可控制备出性能优异的三维石墨烯基复合吸波材料，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维石墨烯基复合吸波材料，其特征在于，所述的复合吸波材料由磁性纳米铁基化合物和三维石墨烯两部分构成，其中磁性纳米铁基化合物均匀生长在三维石墨烯片层结构中，结构稳定；所述的磁性纳米铁基化合物为Fe，Fe3C，FexCoy，FexNiy，FexCoyNiz，FexNiyMoz，FexSiy，FexSiyAlz，FexCoyNbzVm，FexCoyCez，FexCoyYz，FexCoyNz，FexCuyNbzSimBn，Fe3O4，NiFe2O4，BaFe2O4，CoFe2O4，FexCoyNizO，FexLaySrzZnmO，FexCoyS，FexNiyS化合物中的一种或两种，其尺寸为30...

【技术特征摘要】
1.一种三维石墨烯基复合吸波材料，其特征在于，所述的复合吸波材料由磁性纳米铁基化合物和三维石墨烯两部分构成，其中磁性纳米铁基化合物均匀生长在三维石墨烯片层结构中，结构稳定；所述的磁性纳米铁基化合物为Fe，Fe3C，FexCoy，FexNiy，FexCoyNiz，FexNiyMoz，FexSiy，FexSiyAlz，FexCoyNbzVm，FexCoyCez，FexCoyYz，FexCoyNz，FexCuyNbzSimBn，Fe3O4，NiFe2O4，BaFe2O4，CoFe2O4，FexCoyNizO，FexLaySrzZnmO，FexCoyS，FexNiyS化合物中的一种或两种，其尺寸为30nm～500nm之间且呈分散状态，形貌为球状或近球状，均匀负载于石墨烯片层结构中；上述磁性纳米铁基化合物中化学式角标x，y，z，m，n是指该化合物中各元素的化学式计量数，是可调控数值。2.根据权利要求1所述的三维石墨烯基复合吸波材料的制备方法，其特征在于制备步骤如下：a.将九水硝酸铁、一种或多种其他金属盐和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去离子水中配成混合溶液，超声搅拌10～20min；b.将混合溶液置于鼓风干燥箱中保温直至完全干燥，随后研磨成粉；c.将研磨好的粉体转移至坩埚中，然后将坩埚置于管式炉中在Ar或N2氛围中以1～10℃/min的升温速率加热至900～1500℃，并保温1～2h，待管式炉冷却至室温后，收集黑色泡沫状产物，即为磁性纳米铁基合金/三维石墨烯或纳米碳化物/三维石墨烯复合吸波材料；d.将制备的磁性纳米铁基合金/三维石墨烯或纳米碳化物/三维石墨烯复合吸波材料置于管式炉中在空气氛围中进行氧化处理3～6h，待管式炉冷却至室温后，收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，韩坤，刘颖，赵汪，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11