一种Cu制造技术

本发明专利技术提供一种Cu

【技术实现步骤摘要】
一种Cu9S5/C复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电磁波吸收材料
，具体涉及一种Cu9S5/C复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着现代通讯技术的高速发展以及电子产品的广泛使用，电磁污染问题日益加剧，因此，高效的电磁波吸收材料具有重要的研究意义。根据损耗类型，电磁波吸收材料主要包括磁损耗型和介电损耗型材料。传统的磁损耗型材料包括铁氧体、铁、钴、镍、及其合金等，其较高的密度、易被氧化、易被腐蚀等缺陷极大地限制了这类材料的应用与发展。目前，介电损耗材料由于其质量轻、化学性质稳定、成本低、介电损耗能力强等优点而越来越受到人们的关注。介电损耗材料主要包括金属氧化物、硫化物、碳材料等，通过材料在电磁场的作用下产生极化弛豫损耗和电导损耗来衰减电磁波。碳材料具有良好的导电特性，可提供较强的电导损耗，比如碳纳米管、石墨烯等被广泛应用在电磁波吸收领域，但是单一组分的吸波剂难以实现阻抗匹配与衰减能力的平衡。通过构建复合材料来实现电磁参数的调节是一种获得宽频带强吸收吸波剂的有效方法。但专利技术人发现，目前多数报道的碳基介电吸波材料均存在制备工艺复杂、成本高，阻抗匹配差，吸收厚度大、吸收强度不足等缺点。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种Cu9S5/C复合材料及其制备方法和应用，本专利技术以金属有机骨架(MOFs)材料作为前驱体，合成Cu9S5纳米颗粒负载的碳基复合材料，经试验验证，其同时拥有较高的介电损耗能力和阻抗匹配特性，可作为性能优异的电磁波吸收材料。同时，相比较于现有技术制备的碳基介电损耗吸波材料，该方法制备的吸波材料具有匹配厚度薄、吸收强度强、稳定性好、填充比低等优点，并且本专利技术采用的制备方法简单、生产成本低，因此具有良好的实际应用之价值。具体的，本专利技术涉及以下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供一种Cu9S5/C复合材料，所述Cu9S5/C复合材料具多孔结构，其由八面体碳基底和Cu9S5纳米颗粒组成，所述Cu9S5纳米颗粒均匀负载在碳基底表面和内部。本专利技术的第二个方面，提供上述Cu9S5/C复合材料的制备方法，所述方法包括：S1、将含铜金属有机骨架材料在惰性气体下煅烧得Cu/C复合物；S2、经上述Cu/C复合物与硫源置于惰性气体环境中进行高温硫化反应得到Cu9S5/C复合材料。本专利技术的第三个方面，提供上述Cu9S5/C复合材料在作为电磁波吸收材料中的应用。本专利技术的第四个方面，提供一种电磁波吸收材料，所述电磁波吸收材料为上述Cu9S5/C复合材料，更具体的，所述Cu9S5/C复合材料作为一种电磁波吸收剂使用。本专利技术的第五个方面，提供一种电磁波吸收体，所述电磁波吸收体包含上述电磁波吸收材料和基体材料。其中，所述基体材料包括石蜡类材料(如石蜡、微晶蜡、PE蜡等)、树脂类材料(如环氧树脂、聚氨酯等)。本专利技术的第六个方面，提供上述Cu9S5/C复合材料、电磁波吸收材料和/或电磁波吸收体在如下任意一种或多种领域中的应用：无线电通讯系统、防高频、微波加热设备、构造微波暗室和隐身技术。以上一个或多个技术方案的有益技术效果：(1)上述技术方案制备的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的颗粒均匀，组分含量可控，并且制备工艺简单，制作成本较低。(2)上述技术方案制备的复合材料中，通过对两种介电组分的组分调节，可实现介电常数可调，使材料同时拥有较高的介电损耗能力和阻抗匹配特性。(3)上述技术方案制备的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料可在1.3mm处反射损耗值达-62.3dB，1.8mm处反射损耗值达-58.5dB，有效吸收带宽在1.6mm处达4.7GHz，具有吸收强度强，有效吸收带宽大，吸波体厚度薄的特点。(4)由上述技术方案制备的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收体，可广泛应用于无线电通讯系统中电磁屏蔽、防高频电子设备的电磁辐射、构造微波暗室以及隐身技术等领域，具有良好的实际应用之价值。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。图1为本专利技术实施例1的Cu/C复合物的XRD衍射图谱。图2为本专利技术实施例1的八面体Cu9S5/C复合材料的XRD衍射图谱。图3为本专利技术实施例1的Cu/C复合物的扫描电镜(SEM)图。图4为本专利技术实施例1的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的SEM图。图5为本专利技术实施例2的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的SEM图。图6为本专利技术实施例2的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的透射电镜(TEM)图。图7为本专利技术实施例1的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的热重曲线图。图8为本专利技术实施例2的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的热重曲线图。图9为本专利技术实施例3的八面体Cu9S5/C复合电磁波吸收材料的热重曲线图。图10为本专利技术实施例1的电磁波吸收材料在2～18GHz频段内的反射损耗图。图11为本专利技术实施例2的电磁波吸收材料在2～18GHz频段内的反射损耗图。图12为本专利技术实施例3的电磁波吸收材料在2～18GHz频段内的反射损耗图。图13为本专利技术对比例1的电磁波吸收材料在2～18GHz频段内的反射损耗图。图14为本专利技术对比例2的电磁波吸收材料在2～18GHz频段内的反射损耗图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。结合具体实例对本专利技术作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或按照销售公司所推荐的条件；实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可通过商业途径购买得到。正如
技术介绍
所述，单组分碳材料由于难以获得良好的阻抗匹配而不利于获得强电磁波吸收能力，过渡金属硫化物Cu9S5作为一种介电损耗材料，可调节复合材料的电磁参数，从而获得理想的阻抗匹配与衰减能力。有鉴于此，本专利技术的一个具体实施方式中，提供一种Cu9S5/C复合材料，所述Cu9S5/C复合材料具多孔结构，其由八面体碳基底和Cu9S5纳米颗粒组成，所述Cu9S5纳米颗粒均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Cu

【技术特征摘要】
1.一种Cu9S5/C复合材料，其特征在于，所述Cu9S5/C复合材料具多孔结构，其由八面体碳基底和Cu9S5纳米颗粒组成，所述Cu9S5纳米颗粒均匀负载在碳基底表面和内部。


2.如权利要求1所述的Cu9S5/C复合材料，其特征在于，所述Cu9S5/C复合材料中，碳的质量百分比为36-72％；所述碳为无定型碳；
碳基底的颗粒粒径为1～3μm，优选为1.5μm。


3.如权利要求1所述的Cu9S5/C复合材料，其特征在于，Cu9S5纳米颗粒为六方晶系结构，其粒径为50-300nm，优选为100-300nm，进一步优选为100-250nm。


4.权利要求1-3任一项所述Cu9S5/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、将含铜金属有机骨架材料在惰性气体下煅烧得Cu/C复合物；
S2、经上述Cu/C复合物与硫源置于惰性气体环境中进行高温硫化反应得到Cu9S5/C复合材料。


5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述含铜金属有机骨架材料为HKUST-1，优选的，其制备方法如下：
将铜源、有机配体分别溶解于有机溶剂中，经过均匀混合后，室温静置反应，即得铜的金属有机框架产物；
进一步优选的，所述铜源选自Cu(NO3)2·3H2O、CuSO4·5H2O中的任意一种；
进一步优选的，所述有机配体选自均苯三甲酸、对苯二甲酸中的任意一种；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘久荣，刘伟，徐冬梅，吴莉莉，汪宙，王凤龙，张子栋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37