一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，包括以下步骤：1)将氟碳烷基磺酸盐滴加到碳酸钠溶液中，得到蛹衬脱胶液，其中碳酸钠溶液的质量分数为0.5％～1％，氟碳烷基磺酸盐占蛹衬脱胶液的体积百分比为0.005％～0.020％；2)将桑蚕蛹衬置于蛹衬脱胶液中进行沸煮，沸煮后清洗，重复一次或多次沸煮和清洗后，取出蛹衬烘干，获得脱胶蛹衬；3)在保护气氛下，将脱胶蛹衬置于管式炉中从室温上升至碳化所需温度并保温，随后冷却至室温取出，获得吸波材料。该方法制备的吸波材料一方面具有较好的吸波性，另一方面具有制备工艺简单，产品性质稳定等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法
本专利技术涉及吸波材料的制备技术，特别是涉及一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法。
技术介绍
碳材料，包括炭黑、碳纤维、石墨烯、碳纳米管等，具有低密度、高电导率、高柔性、易成形加工等优点，弥补了金属材料密度大、易腐蚀以及铁氧体材料填充量大、机械性能大等缺点，可以应用于吸波材料领域。然而，相比于传统的高导电金属材料，碳材料的电导率偏低；相比于磁性铁氧体材料，碳材料不具有磁性，其阻抗匹配性能较差。生物质炭可再生、制备简单、性能稳定等优点，因此生物质炭在吸波领域有较大的发展空间。桑蚕蛹衬是缫丝生产中的下脚料，相较于一般桑蚕丝，具有含胶率低，价格低等优点。且其纤维状组成的片层结构和天然的掺氮特性，有利于提高吸波性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是使用可再生、制备简单、性能稳定的生物质炭作为吸波材料，提供一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，包括以下步骤：1)将氟碳烷基磺酸盐滴加到碳酸钠溶液中，得到蛹衬脱胶液，其中碳酸钠溶液的质量分数为0.5％，氟碳烷基磺酸盐占蛹衬脱胶液的体积百分比为0.005％～0.020％；2)将桑蚕蛹衬置于蛹衬脱胶液中进行沸煮，沸煮后清洗，重复一次或多次沸煮和清洗后，取出蛹衬烘干，获得脱胶蛹衬；3)在保护气氛下，将脱胶蛹衬置于管式炉中从室温上升至碳化所需温度并保温，随后冷却至室温取出，获得吸波材料。进一步地，桑蚕蛹衬与蛹衬脱胶液的浴比为1:100。进一步地，所述沸煮时间为30min～45min。进一步地，所述清洗采用去离子水清洗。进一步地，所述清洗的温度为40℃～60℃。进一步地，所述保护气氛为氮气气氛。进一步地，所述保温时间为5h～7h。进一步地，所述脱胶蛹衬置于管式炉中以3-5℃/分钟的恒定速率升温至680-750℃碳化。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的生物质炭吸波材料制备简单、方便、性能稳定。该吸波材料制备过程中只需将桑蚕蛹衬去脂脱胶，制备脱胶蛹衬，在680-750℃下碳化即可获得吸波性能较好的生物质炭吸波材料。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是实施例1制备样品的最佳反射损耗值、厚度及频率的三维图；图2是实施例2制备样品的最佳反射损耗值、厚度及频率的三维图。图3是实施例3制备样品的最佳反射损耗值、厚度及频率的三维图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。下面根据实施例具体描述本专利技术。实施例11)称取5g桑蚕蛹衬备用；2)配制1000mL质量分数为0.5％的Na2CO3溶液；3)将氟碳烷基磺酸盐滴加到0.5％的Na2CO3溶液中，使氟碳烷基磺酸的体积含量为0.005％，得到蛹衬脱胶液；4)将桑蚕蛹衬放入500mL蛹衬脱胶液中，煮沸30min后取出蛹衬，在40℃的去离子水清洗，将清洗后的蛹衬放入500毫升的蛹衬脱胶中，在80℃的烘箱中烘干，获得脱胶桑蚕蛹衬；5)称取1g脱胶蛹衬放置管式炉中，在保护气氛(氮气)下，将桑蚕丝置于管式炉中以恒定升温速率(3℃/min)从室温上升到680℃并保温5h，随后冷却至室温取出，获得吸波材料，测试其频率、厚度、最佳反射损耗之间的关系。结果如图1所示，可以看出，该吸波材料在所测频率范围内表现出良好的吸波效果，最小反射损耗为-30.17dB，其对应的模拟厚度为2.30mm，其对应的频率为10.72GHz，其对应的有效吸波频宽为3.93GHz(9.25GHz～13.13GHz)。实施例21)称取5g桑蚕茧备用。2)配制1000mL质量分数为0.5％的Na2CO3溶液；3)氟碳烷基磺酸盐滴加到0.5％的Na2CO3溶液中，使氟碳烷基磺酸的体积含量为0.010％，得到蛹衬脱胶液；4)将桑蚕蛹衬放入500mL蛹衬脱胶液中，煮沸30min后取出蛹衬，在40℃的去离子水清洗，将清洗后的蛹衬放入500毫升的蛹衬脱胶中，在80℃的烘箱中烘干，获得脱胶桑蚕蛹衬；5)称取1g脱胶桑蚕纤维放置管式炉中，在保护气氛(氮气)下，将桑蚕丝置于管式炉中以恒定升温速率(5℃/min)从室温上升到700℃并保温5h，随后冷却至室温取出，获得吸波材料，测试其频率、厚度、最佳反射损耗之间的关系。结果如图2所示，可以看出，该吸波材料在所测频率范围内表现出良好的吸波效果，最小反射损耗为-48.75dB，其对应的模拟厚度为3.40mm，其对应的频率为8.88GHz，其对应的有效吸波频宽为4.22GHz(7.57GHz～11.74GHz)。实施例31)称取5g桑蚕蛹衬备用；2)配制1000mL质量分数为0.5％的Na2CO3溶液；3)将氟碳烷基磺酸盐滴加到0.5％的Na2CO3溶液中，使氟碳烷基磺酸的体积含量为0.02％，得到蛹衬脱胶液；4)将桑蚕蛹衬放入500mL蛹衬脱胶液中，煮沸30min后取出蛹衬，在40℃的去离子水清洗，将清洗后的蛹衬放入500毫升的蛹衬脱胶中，在80℃的烘箱中烘干，获得脱胶桑蚕蛹衬；5)称取1g脱胶桑蚕蛹衬放置管式炉中，在保护气氛(氮气)下，将桑蚕丝置于管式炉中以恒定升温速率(5℃/min)从室温上升到750℃并保温5h，随后冷却至室温取出，获得吸波材料，测试其频率、厚度、最佳反射损耗之间的关系。结果如图3所示，可以看出，该吸波材料在所测频率范围内表现出良好的吸波效果，最小反射损耗为-31.56dB，其对应的模拟厚度为2.33mm，其对应的频率为10.82GHz，其对应的有效吸波频宽为4.14GHz(9.38GHz～13.46GHz)。实施例41)称取5g桑蚕蛹衬备用；2)配制1000mL质量分数为0.8％的Na2CO3溶液；3)将氟碳烷基磺酸盐滴加到0.8％的Na2CO3溶液中，使氟碳烷基磺酸的体积含量为0.02％，得到蛹衬脱胶液；4)将桑蚕蛹衬放入500mL蛹衬脱胶液中，煮沸30min后取出蛹衬，在40℃的去离子水清洗，将清洗后的蛹衬放入500毫升的蛹衬脱胶中，在80℃的烘箱中烘干，获得脱胶桑蚕蛹衬；5)称取1g脱胶桑蚕蛹衬放置管式炉中，在保护气氛(氮气)下，将桑蚕丝置于管式炉中以恒定升温速率(5℃/min)从室温上升到750℃并保温5h，随后冷却至室温取出，获得吸波材料，测试其频率、厚度、最佳反射损耗之间的关系。样品最小反射损耗为-30.65dB，其对应的模拟厚度为2.23mm，其对应的频率为11.82GHz，其对应的有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将氟碳烷基磺酸盐滴加到碳酸钠溶液中，得到蛹衬脱胶液，其中碳酸钠溶液的质量分数为0.5％～1％，使氟碳烷基磺酸盐的占蛹衬脱胶液的体积百分比为0.005％～0.020％；/n2)将桑蚕蛹衬置于蛹衬脱胶液中进行沸煮，沸煮后清洗，重复一次或多次沸煮和清洗后，取出蛹衬，烘干，获得脱胶蛹衬；/n3)在保护气氛下，将脱胶蛹衬置于管式炉中从室温上升至碳化所需温度并保温，随后冷却至室温取出，获得吸波材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将氟碳烷基磺酸盐滴加到碳酸钠溶液中，得到蛹衬脱胶液，其中碳酸钠溶液的质量分数为0.5％～1％，使氟碳烷基磺酸盐的占蛹衬脱胶液的体积百分比为0.005％～0.020％；
2)将桑蚕蛹衬置于蛹衬脱胶液中进行沸煮，沸煮后清洗，重复一次或多次沸煮和清洗后，取出蛹衬，烘干，获得脱胶蛹衬；
3)在保护气氛下，将脱胶蛹衬置于管式炉中从室温上升至碳化所需温度并保温，随后冷却至室温取出，获得吸波材料。


2.根据权利要求1所述的一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，其特征在于，桑蚕蛹衬与蛹衬脱胶液的浴比为1:100。


3.根据权利要求1所述的一种基于桑蚕丝生物质炭的吸波材料制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杲爽，傅雅琴，邓秀妍，朱曜峰，
申请(专利权)人：浙江理工大学桐乡研究院有限公司，浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33