一种SiC制造技术

本发明专利技术属于吸波、电磁防护、能源和环保材料制备技术领域，尤其涉及一种SiC

【技术实现步骤摘要】
一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法


[0001]本专利技术属于吸波、电磁防护、能源和环保材料制备
，尤其涉及一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法。

技术介绍

[0002]电磁波是以波动形式传播的电磁场，具有波粒二象性，无线通讯、导航定位、雷达等现代科技的发展都离不开电磁波，电磁波技术的发展给人们的生产生活带来了极大的便利。但是，部分不法分子也利用电磁波技术实施窃电、信息窃取等犯罪行为，此外，电磁辐射污染等问题也日益显露，甚至危害人们的身体健康。
[0003]吸波材料可以吸收入射的电磁波能量，将电磁波的能量转化成为热能等形式散发出去。按照材料对电磁波损耗机制的不同，可以将吸波材料分为磁损耗型材料和介电损耗型材料，一些常见的磁性材料，如钴、铁氧体等为磁损耗型材料，它们主要通过磁损耗的形式衰减电磁波的能量，主要包括涡流损耗、磁滞损耗和磁后效应引发的剩余损耗等；而碳化硅(SiC)、碳材料和铁电陶瓷材料是常见的介电损耗型材料。
[0004]对吸波材料而言，其对电磁波的吸收过程主要包括三个过程：
[0005]一、电磁波入射到自由空间与吸波材料的界面，并通过该界面进入吸波材料内部；
[0006]二、电磁波进入吸波材料内部后，通过各种吸收方式将电磁波吸收、耗散掉；
[0007]三、剩余的电磁波穿越吸波材料与自由空间或被防护部位的界面，并通过该界面再次进入自由空间或者进入被防护部位。
[0008]可以看出，步骤一，即电磁波入射至吸波材料内部的能力是吸波材料吸波性能的决定性因素，一种吸波材料无论是通过磁损耗的形式耗散电磁波，还是通过介电损耗的形式耗散电磁波，首先应尽可能使电磁波入射到材料内部，但是由于自由空间与吸波材料间的阻抗存在差异，部分电磁波总会在界面处发生反射。
[0009]为了降低电磁波在界面处的反射作用，需要对吸波材料的阻抗进行调整，以满足自由空间与吸波材料的阻抗匹配条件。根据传输线理论，有公式：
[0010][0011][0012][0013]其中：
[0014]Μ
i
为吸波材料的磁导率；ε
i
为吸波材料的介电常数；μ0为自由空间的磁导率；ε0为自由空间的介电常数；Z
in
为材料的阻抗；Z0为自由空间的阻抗；Γ为反射系数。
[0015]由公式可知，通过调整材料的磁导率和介电常数，可以对材料的阻抗匹配度进行调整，从而改善材料的吸波性能。理想条件下，当Γ＝0，即Z0＝Z
in
，也就是μ
i
/μ0＝ε
i
/ε0时，电磁波可以完全进入材料。此时，也即是要求吸波材料的相对介电常数(ε
r
＝ε
i
/ε0)与相对磁导率(μ
r
＝μ
i
/μ0)相等。
[0016]将介电材料与磁性材料复合，制备介电/磁性复合吸波材料，不仅可以结合两种损耗机制，提升吸波材料的吸波性能，还会引入大量异质界面，加强多重折射
‑
多重吸收和界面极化产生的电磁损耗，同时，可以优化材料的阻抗匹配性，达到提高吸波材料的吸波性能的目标。

技术实现思路

[0017]针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法。其目的是为了实现将介电损耗型的SiC
nw
与磁损耗型的Co复合，提升材料的吸波性能的专利技术目的。
[0018]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0019]一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其中一种SiC
nw
/Co复合吸波材料由以下原料按重量份数比构成：
[0020]碳化硅晶须SiC
nw
：粗化液：敏化
‑
活化液＝1g:90
‑
110mL:90
‑
110mL
[0021]所述粗化液由以下原料按重量份数比构成：
[0022]去离子水：氟化钠：氢氟酸＝1000mL:1
‑
5g:5
‑
30mL
[0023]所述粗化液的配制方法为：
[0024]按上述重量份数比取去离子水、氟化钠、氢氟酸，搅拌混合均匀即可；氢氟酸浓度为40wt％；
[0025]所述敏化
‑
活化液由以下原料按重量份数比构成：
[0026]去离子水：盐酸：氯化钯：氯化钠：氯化锡：锡酸钠＝1000mL:50
‑
70mL:0.05
‑
0.3g:130
‑
180g:25
‑
40g:10
‑
20g
[0027]所述敏化
‑
活化液的配制方法为：
[0028]按上述重量份数比取去离子水，加入盐酸36
‑
38wt％，搅拌均匀后加入氯化钯、氯化钠、氯化锡(SnCl2·
2H2O)、锡酸钠(Na2SnO3)，搅拌混合均匀即可；
[0029]所述盐酸的浓度为50
‑
70mL/L，氯化钯的浓度为0.05
‑
0.3g/L，氯化钠的浓度为130
‑
180g/L，氯化锡的浓度为25
‑
40g/L，锡酸钠的浓度为10
‑
20g/L；
[0030]一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
[0031]步骤1.对碳化硅晶进行预处理；
[0032]步骤2.将预处理后的碳化硅晶须进行化学镀；
[0033]步骤3.对经过化学镀的产物进行洗涤干燥，得到复合吸波材料。
[0034]更进一步的，步骤1所述对碳化硅晶进行预处理，包括：
[0035]按权利要求1所述重量份数比取各原料，将碳化硅晶须SiC
nw
加入粗化液中，搅拌洗涤0.5
‑
3小时，抽滤、蒸馏水洗涤至中性后，再将碳化硅晶须转移至敏化
‑
活化液中，搅拌洗涤20
‑
40分钟，抽滤、蒸馏水洗涤至中性后，置于60
‑
100℃烘箱中干燥，得到处理好的碳化硅晶须SiC
nw
。
[0036]更进一步的，步骤2所述将预处理后的碳化硅晶须进行化学镀，包括：
[0037]将预处理后的碳化硅晶须SiC
nw
加入1g：(10
‑
50mL)镀液中进行化学镀，在25
‑
90℃水浴/油浴中加热，反应时间5
‑
90分钟，机械搅拌，得到产物A；
[0038]所述镀液由以下原料按重量份数比构成：
[0039]去离子水：硫酸钴：柠檬酸钠：硼酸：亚磷酸二氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其特征是：其中一种SiC
nw
/Co复合吸波材料，由以下原料按重量份数比构成：碳化硅晶须SiC
nw
：粗化液：敏化
‑
活化液＝1g:90
‑
110mL:90
‑
110mL所述粗化液由以下原料按重量份数比构成：去离子水：氟化钠：氢氟酸＝1000mL:1
‑
5g:5
‑
30mL所述粗化液的配制方法为：按上述重量份数比取去离子水、氟化钠、氢氟酸，搅拌混合均匀即可；氢氟酸浓度为40wt％；所述敏化
‑
活化液由以下原料按重量份数比构成：去离子水：盐酸：氯化钯：氯化钠：氯化锡：锡酸钠＝1000mL:50
‑
70mL:0.05
‑
0.3g:130
‑
180g:25
‑
40g:10
‑
20g所述敏化
‑
活化液的配制方法为：按上述重量份数比取去离子水，加入盐酸36
‑
38wt％，搅拌均匀后加入氯化钯、氯化钠、氯化锡(SnCl2·
2H2O)、锡酸钠(Na2SnO3)，搅拌混合均匀即可；所述盐酸的浓度为50
‑
70mL/L，氯化钯的浓度为0.05
‑
0.3g/L，氯化钠的浓度为130
‑
180g/L，氯化锡的浓度为25
‑
40g/L，锡酸钠的浓度为10
‑
20g/L；一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1.对碳化硅晶进行预处理；步骤2.将预处理后的碳化硅晶须进行化学镀；步骤3.对经过化学镀的产物进行洗涤干燥，得到复合吸波材料。2.根据权利要求1所述的一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其特征是：步骤1所述对碳化硅晶进行预处理，包括：按权利要求1所述重量份数比取各原料，将碳化硅晶须SiC
nw
加入粗化液中，搅拌洗涤0.5
‑
3小时，抽滤、蒸馏水洗涤至中性后，再将碳化硅晶须转移至敏化
‑
活化液中，搅拌洗涤20
‑
40分钟，抽滤、蒸馏水洗涤至中性后，置于60
‑
100℃烘箱中干燥，得到处理好的碳化硅晶须SiC
nw
。3.根据权利要求1所述的一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其特征是：步骤2所述将预处理后的碳化硅晶须进行化学镀，包括：将预处理后的碳化硅晶须SiC
nw
加入1g：(10
‑
50mL)镀液中进行化学镀，在25
‑
90℃水浴/油浴中加热，反应时间5
‑
90分钟，机械搅拌，得到产物A；所述镀液由以下原料按重量份数比构成：去离子水：硫酸钴：柠檬酸钠：硼酸：亚磷酸二氢钠＝1000mL:10
‑
40g:40
‑
70g:15
‑
30g:20
‑
40g所述镀液的配制方法为：按上述重量份数比称取去离子水、硫酸钴、柠檬酸钠、硼酸、亚磷酸二氢钠，搅拌混合均匀即可。4.根据权利要求1所述的一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其特征是：步骤3所述对经过化学镀的产物进行洗涤干燥，包括：将步骤2经过化学镀后的产物A离心，用去离子水进行洗涤3
‑
5次，再用无水乙醇洗涤1
‑
3次，置于70
‑
80℃烘箱中干燥2
‑
3小时，得到SiC
nw
/Co复合吸波材料。
5.根据权利要求1所述的一种SiC
nw
/Co复合吸波材料的制备方法，其特征是：还包括：步骤4.对得到的复合吸波材料进行测试，包括以下步骤：将待测物与石蜡按照质量比为1:1的比例加热混合，冷却凝固后，使用模具压制成内径为3mm、外径为7mm、厚度为5mm的圆环,使用矢量网络分析仪在2
‑
18GHz频率范围内测得反射损耗值RL；根据传输线理论：值RL；根据传输线理论：RL＝10log
10
(1
‑
a)其中：Z
in
为材料的阻抗；Z0为自由空间的阻抗(此处自由空间即为空气)；c为光速；d为吸波材料的厚度；f为电磁波的频率；μ
r
为吸波材料的相对磁导率；ε
r
为材料的相对介电常数；RL为反射损耗值(Reflection Loss)；a为吸波百分率；tanh为双曲正切函数(一个运算符)；log
10
在此表示以10为底求对数(运算符)；当RL＜
‑
10dB时，吸波百分率达90％。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴松羽，李响，齐笑言，李成俊，范维，杨璐羽，杨滢璇，杨智斌，徐天元，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：