一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于吸波材料技术领域，具体涉及一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法，该铁基磁性泡沫吸波材料，按重量份计包括以下原料组分：铁基磁粉50

【技术实现步骤摘要】
一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于吸波材料
，具体涉及一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]吸波材料是一种使入射电磁波最大限度地进入到材料内部，并且能够有效吸收衰减入射电磁波，将其转化成热能等其它形式的能量而损耗掉或使电磁波因干涉而消失的一种功能材料。
[0003]吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类：1)电阻型损耗，此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流越大，从而有利于电磁能转化成为热能；2)电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等；3)磁损耗，此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等，其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
[0004]随着电子信息技术的发展，人们的生活逐渐被各种电磁辐射所包围，电磁辐射产生的电磁污染，不仅会干扰其它电子设备的使用，同时对人体的健康造成一定的损害。因此，使用吸波材料解决电磁波的辐射问题是未来电子产品发展方向。而铁基吸波材料是一种传统磁性吸波材料，具有吸波强度大、体积小、吸波效果好、成本低的特点，但其具有密度大、高温特性差等缺陷，使得其在制备过程中容易沉淀分层，造成材料分布不均匀、加工困难等问题，从而影响吸波材料的效果。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术的问题，本专利技术的目的是提供一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法，该铁基磁性泡沫吸波材料以铁基磁粉为主要吸波材料，通过配合泡沫树脂、气凝胶等原料，得到的吸波材料材质均匀，密度低，吸波性能好；该制备方法工艺简单，易于加工，可适用于大规模生产。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，按重量份计，所述铁基磁性泡沫吸波材料包括以下原料组分：铁基磁粉50
‑
65份；树脂15
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20份；气凝胶10
‑
32份；分散剂10
‑
15份；有机溶剂80
‑
120份；
[0007]其中，所述铁基磁粉与气凝胶的质量比为1：0.2
‑
0.5。
[0008]本技术方案中利用铁基磁粉增加低频吸收，通过控制铁基磁粉与气凝胶的比例，可提高铁基磁粉的悬浮性能，得到的吸波材料分布均匀，同时由于气凝胶的混入，能形成微观的层次结构，增加吸波材料的立体结构，吸波效果更好，通过加入树脂，可提高吸波材料的机械性能，同时可降低其密度，提高吸波性能。本专利技术气凝胶颗粒直径在5
‑
25nm，空隙率
高。
[0009]进一步地，上述技术方案中，所述铁基磁粉为铁粉、羰基铁粉、铁锰合金粉、铁硅铝粉中的一种或几种。本技术方案中以铁基磁性粉为主要吸波材料，不仅吸波性能好，还可增加低频吸收，降低吸波材料厚度。
[0010]进一步地，上述技术方案中，所述树脂为聚氨酯树脂和环氧树脂质量比为2
‑
3：1的混合物。
[0011]聚氨酯树脂是一种高分子化合物，具有热塑性、耐化学性和力学性能，作为泡沫塑料的聚氨酯分为硬泡和软泡2种，具有优良的弹性、伸长率、压缩强度和柔软性，以及良好的化学稳定性；环氧树脂是一种热固性树脂，作为多元醇直接加入聚氨酯组分中，可使胶的初黏、耐热性以及水解稳定性等都得到提高。本技术方案中通过控制聚氨酯树脂和环氧树脂的比例，得到泡沫化的吸波材料不仅热稳定性好，其力学性能也得到提高。
[0012]进一步地，上述技术方案中，所述气凝胶为硅气凝胶、碳气凝胶中的任一种。气凝胶，具有纳米网格结构，不仅密度极低，还具有高弹性、强吸附的优越性能，可作为隔热保温材料、吸音吸波材料使用。本技术方案中通过在铁基磁性吸波材料引入气凝胶，不仅在加工时可带动铁基磁粉悬浮，更容易混匀，得到分布均匀的吸波材料，同时由于其具有纳米网格结构，得到的吸波材料更具有网格的立体结构，可增加磁的损耗，且可以引入硅、碳等多孔材料，增加界面极化损耗，吸波效果更好。
[0013]进一步地，上述技术方案中，所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸钠中的任一种；所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲苯中的任一种。
[0014]进一步地，上述技术方案中，所述基磁性泡沫吸波材料的吸波范围在1.2
‑
15GHz。
[0015]本专利技术还提供一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料的制备方法，包括以下具体步骤：
[0016]S1.按配比称取各原料，备用；
[0017]S2.将树脂溶于有机溶剂中，并充分搅拌均匀，得到树脂液；
[0018]S3.将铁基磁粉和分散剂加入到S2的树脂液中，搅拌均匀，然后用超声波继续混匀2
‑
4h，得到胶料；
[0019]S4.将一半的气凝胶加入到S3的胶料中，采用气泵搅拌2
‑
3h，然后静置1
‑
2h，得到一次悬浮胶料；
[0020]S5.将另一半的气凝胶加入到S4的一次悬浮胶料中，采用气泵搅拌2
‑
4h，静置1
‑
2h，得到二次悬浮胶料；
[0021]S6.将S5中二次悬浮胶料倒入模具中，然后置于真空干燥箱中烘干，得到铁基磁性泡沫吸波材料。
[0022]进一步地，上述技术方案，S3中，所述铁基磁粉在使用前可预先进行表面处理，所述表面处理的方法为：将铁基磁粉加入到酸液中浸泡1
‑
2h，期间搅拌2
‑
3次，然后用清水冲洗2
‑
3次，干燥即可。铁基磁粉表面疏松多孔，本技术方案中通过对铁基磁粉表面用酸液进行处理，可以增大其孔隙度，提高其悬浮性。
[0023]进一步地，上述技术方案S4、S5中，所述气泵搅拌的气量为0.1
‑
0.2m3/h。本技术方案中采用气泵搅拌，产生的气泡吸附在铁基磁粉表面，可提高其悬浮性，有利于各原料的分布均匀。
[0024]进一步地，上述技术方案S7中，所述真空干燥温度为76
‑
105℃，烘干时间为3
‑
8h。
[0025]本专利技术具有的有益效果是：
[0026]本专利技术利用铁基磁粉为主要吸波材料可增加低频吸收；通过控制铁基磁粉与气凝胶的比例，可提高铁基磁粉的悬浮性能，有利于吸波材料的均匀分布，同时由于气凝胶的混入，形成立体纳米网格结构，可增加吸波材料的立体空间结构，增大吸波材料内部磁损耗，同时还可引入硅、碳等多孔材料，增加界面极化和磁损耗，吸波效果更好；通过加入泡沫树脂，不仅可提高吸波材料的机械性能和热稳定性，同时可增加其孔隙度、降低密度，提高吸波性能；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，按重量份计，所述铁基磁性泡沫吸波材料包括以下原料组分：铁基磁粉50
‑
65份；树脂15
‑
20份；气凝胶10
‑
32份；分散剂10
‑
15份；有机溶剂80
‑
120份；其中，所述铁基磁粉与气凝胶的质量比为1：0.2
‑
0.5。2.根据权利要求1所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，所述铁基磁粉为铁粉、羰基铁粉、铁锰合金粉、铁硅铝粉中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，所述树脂为聚氨酯树脂和环氧树脂质量比为2
‑
3：1的混合物。4.根据权利要求1所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，所述气凝胶为硅气凝胶、碳气凝胶中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，所述分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或十二烷基苯磺酸钠中的任一种；所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲苯中的任一种。6.根据权利要求1所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，其特征在于，所述基磁性泡沫吸波材料的吸波范围在1.2
‑
15GHz。7.权利要求1
‑
6任一项所述的一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵萌，段晓峰，
申请(专利权)人：江西伟普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：