钒酸钠颗粒在吸波材料领域中的应用、一种吸波材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电磁波吸收材料领域，本发明专利技术提供了一种棒状或片状结构的NaV

Application of sodium vanadate particles in the field of absorbing materials, a kind of absorbing material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
钒酸钠颗粒在吸波材料领域中的应用、一种吸波材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及电磁波吸收材料领域，具体涉及NaV3O8颗粒在吸波材料领域中的应用、一种吸波材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着现代科学技术的迅速发展，人类进入了信息社会。各种电子、电器设备得到前所未有的普及与应用，极大的便利了人类的日常生活，改善了人们的生活环境。随着电子仪器向轻巧、灵敏、小型化的发展趋势日渐明显，电路集成化程度不断提高，由此带来的电磁辐射、电磁干扰等问题成为了影响人们健康生活、设备正常运转的重大因素。为了消除电磁波辐射以及外泄所带来的电磁污染问题，人们进行了大量研究。吸波材料是指能够吸收或衰减入射的电磁波，并使电磁能转化成热能或其它形式的能量消耗掉或者是使电磁波因干涉而损耗的一类功能材料。良好的吸波材料一般来说具备两种特性：(1)材料的匹配特性，即入射电磁波能最大限度地进入材料内部而不在材料表面发生反射；(2)材料的衰减特性，即进入材料内部的电磁波能迅速的被吸收并衰减，换言之，也就是要求材料具有很高的电磁损耗特性。羰基铁粉吸波剂是目前最为常用的微波吸收剂之一，是一种典型的磁损耗型吸波材料。但它同时也存在一些缺点，铁氧体一般密度较大，稳定性较差，以及磁导率衰减较快等，限制了铁氧体吸波材料的进一步利用。近年来，钒酸系嵌锂电极材料由于具有成本低廉，相对环保，高容量等特点而成为关注的热点。其中，研究最多是NaV3O8。由于NaV3O8特殊的晶体结构，而具有较高的理论比容量和合适的脱嵌锂电位，使得NaV3O8在锂离子脱嵌过程中具有较好的结构稳定性。但是，现有技术中，并没有将NaV3O8应用于微波吸收领域中的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种NaV3O8颗粒在吸波材料领域中的应用，该NaV3O8颗粒为棒状或片状结构，具有较好的微波吸收特性和宽频效应，能满足微波吸收材料在微型电子产业领域的应用。本专利技术的另一个目的在于提供一种吸波材料，所述吸波材料在2～18GHz微波波段内在保持吸收频带宽、匹配厚度薄的特性下，具有微波吸收率高的优异特性。为了实现上述目的，本专利技术提供了棒状或片状结构的NaV3O8颗粒在吸波材料领域中的应用。本专利技术提供的NaV3O8颗粒为棒状或片状结构，NaV3O8颗粒样品在2～18GHz微波波段内厚度为1.0～2.5mm时的吸收峰值均小于-10dB，具有较好的微波吸收特性；在13.6GHz频率处最小反射率峰值达到-20.15dB(吸收率为99.03％)，频带宽度(R<-10dB)为3.12GHz，具有较好的宽频效应。能满足微波吸收材料在微型电子产业领域的应用。本专利技术还提供了一种吸波材料，包括以下质量百分数的组分：NaV3O8颗粒60～100％；所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；羰基铁粉0～40％。本专利技术提供了上述技术方案中的吸波材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照NaV3O8的化学组成，将化学计量比的硝酸钠和偏钒酸铵混合后与一水合柠檬酸混合，得到固体混合料；向所述固体混合料中滴加水至出现固液流变状态，得到固液流变态混合物；(2)将所述固液流变态混合物加热至水热反应温度，进行水热反应，得到NaV3O8前驱体；(3)将所述NaV3O8前驱体干燥，得到NaV3O8前驱体颗粒；(4)将所述NaV3O8前驱体颗粒煅烧，得到NaV3O8颗粒，所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；(5)将所述NaV3O8颗粒和羰基铁粉研磨混合，得到吸波材料。优选的，所述步骤(2)中的水热反应的温度为70～90℃；水热反应的时间为8～12h。优选的，所述步骤(3)中的干燥的温度为95～120℃；干燥的时间为12～24h。优选的，所述步骤(4)中的煅烧的温度为300～400℃；煅烧的时间为10～12h。优选的，所述步骤(5)中的研磨混合为球磨混合；所述球磨混合过程添加保护剂。优选的，所述球磨的球料比为15～20:1；球磨的转速为300～350r/min；球磨的时间为15～20h。优选的，所述保护剂为无水乙醇或环己烷。本专利技术提供了上述技术方案的吸波材料在电磁波吸收领域中的应用。本专利技术中NaV3O8颗粒呈纳米棒状或片状形态，其棒状或片状结构由于具有较大散射面积可以使进入NaV3O8颗粒内的入射电磁波发生多次散射，从而迅速被吸收并衰减，具有很高的电磁损耗特性；而且，由于NaV3O8颗粒的微观形态的特点，使其具有较大的比表面积和良好的导电性，有助于弛豫极化损耗增大，更易于通过耦合方式形成导电网络，有利于电导损失，提高吸波性能。本专利技术提供的吸波材料包括以下质量百分数的组分：NaV3O8颗粒60～100％；所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；羰基铁粉0～40％。NaV3O8颗粒对电磁波产生损耗时，具有较大的介电常数，以介电损耗为主；羰基铁粉具有较大的磁损耗，两者组合可以发挥较好的协同作用，提高对电磁波吸收的匹配特性，使吸波材料的输入阻抗与真空阻抗尽可能接近，提高吸波材料反射损耗，从而获得更加优良的吸波性能。实施例的结果表明，本专利技术提供的吸波材料，在2～18GHz微波波段内在保持吸收频带宽、匹配厚度薄的特性下，具有微波吸收率高的优异特性。附图说明图1为本专利技术的制备方法工艺流程图；图2为实施例1制备得到的NaV3O8颗粒样品电镜显微照片；图3为实施例1制备得到的NaV3O8颗粒样品反射损耗图；图4为实施例2中羰基铁粉：NaV3O8颗粒质量比为0：10，吸波材料的反射损耗图；图5为实施例3中羰基铁粉：NaV3O8颗粒质量比为1：9，吸波材料的反射损耗图；图6为实施例4中羰基铁粉：NaV3O8颗粒质量比为2：8，吸波材料的反射损耗图；图7为实施例5中羰基铁粉：NaV3O8颗粒质量比为4：6，吸波材料的反射损耗图；图8为实施例2～5中的吸波材料的XRD图。具体实施方式本专利技术提供了NaV3O8颗粒在吸波材料领域中的应用，该NaV3O8颗粒为棒状或片状结构，电镜显微照片如图2。在本专利技术中，所述棒状或片状结构的NaV3O8颗粒具有较好的微波吸收特性和宽频效应，能满足微波吸收材料在微型电子产业领域的应用。本专利技术中，所述NaV3O8颗粒的微观结构为棒状或片状，具有较大的粒径和团聚现象，所述片状或棒状结构可以产生较大的各向异性，并且所述片状或棒状结构由于具备较大散射面积可以引起多次散射进而能满足微波吸收材料在微型电子产业领域的应用。本专利技术提供了一种吸波材料，包括以下质量百分数的组分：NaV3O8颗粒60～100％；所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；羰基铁粉0～40％。本专利技术中，所述NaV3O8颗粒的质量百分数进一步优选为60～90％；在本专利技术中，所述NaV3O8颗粒在吸波材料中的质量百分数可具体为60％、70％、80％和90％；所述羰基铁粉的质量百分数进一步优选为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.NaV

【技术特征摘要】
1.NaV3O8颗粒在吸波材料领域中的应用，其特征在于，所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构。


2.一种吸波材料，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：
NaV3O8颗粒60～100％；所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；
羰基铁粉0～40％。


3.权利要求2所述吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照NaV3O8的化学组成，将化学计量比的硝酸钠和偏钒酸铵混合后与一水合柠檬酸混合，得到固体混合料；向所述固体混合料中滴加水至出现固液流变状态，得到固液流变态混合物；
(2)将所述固液流变态混合物加热至水热反应温度，进行水热反应，得到NaV3O8前驱体；
(3)将所述NaV3O8前驱体干燥，得到NaV3O8前驱体颗粒；
(4)将所述NaV3O8前驱体颗粒煅烧，得到NaV3O8颗粒，所述NaV3O8颗粒为棒状或片状结构；
(5)将所述NaV3O8颗粒和羰基铁粉研磨混合，得到吸波材料。


4.根据权利要求3所述的吸波材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘顺康，刘永贺，成丽春，于京京，陈宇成，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45