一种低频段电磁波吸收制造技术

一种低频段电磁波吸收

【技术实现步骤摘要】
一种低频段电磁波吸收PPy@TaS2复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及电磁波吸收复合材料的制备方法，属电磁波吸收领域
。

技术介绍

[0002]自第二次工业革命到现代信息化时代以来，电磁技术逐步地走进全球通信和航天技术的快速发展时代，随着人们不断地进步创新，
5G
通信技术电子设备需求的增加和军事隐身技术的进步，电磁污染问题已经成为了严峻的考验，此时，开发低频范围
、
且高效吸收性能的电磁波吸收
(EMA)
材料已成为防治电磁波污染的研究内容
。
作为一类新型的微波吸收材料过渡金属二硫化物
(TMDs)
，由于其特殊的晶格结构而引起了人们的广泛关注，单层
TMD
通常具有由
S
‑
X
‑
S(X
表示过渡金属元素
)
三层网络共价约束的二维结构，从而对入射电磁波产生抵消作用
。
然而，
TMDs
材料也具有不可避免的缺点，如吸收频带窄
、
耐腐蚀性差，这严重限制了它们的实际应用
。
因此，非常需要开发新型有效的低频电磁波吸收材料
。
[0003]二硫化钽
(TaS2)
具有不同的
1T
相
、2H
相和
3R
相，通过煅烧控制时间及其温度改变物相组成
。
但是，单组分电磁波吸收材料会受到介电常数低
、
阻抗匹配性能较差的限制，从而导致大部分的电磁波都被反射，无法进行有效的吸收
。
如申请号为
CN202210840038.4
的中国专利
《
一种二硫化钽薄膜及其制备方法
》
将
2H
‑
TaS2纳米片分散液与预酸化处理的
BC
或
ANFs
溶液混合成
TaS2/BC
或
TaS2/ANFs
均匀分散液，将
TaS2/BC
或
TaS2/ANFs
复合分散液通过真空抽滤制备复合薄膜；或者将
TaS2纳米片分散液通过真空抽滤制备范德华力作用的自支撑纯
TaS2薄膜，得到的厚度
3.1
μ
m
的二硫化钽薄膜对频率在
8.2
～
12.4GHz
的电磁波的屏蔽效能为
41.8dB
，其吸收频带窄
。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有的电磁波吸收的低频段电磁波吸材料的吸收频带窄
、
耐腐蚀性差的技术问题，而提供一种低频段电磁波吸收
PPy@TaS2复合材料的制备方法
。
本专利技术采用五氯化钽
(TaCl5)、
硫代乙酰胺
(CH3CSNH2)、
吡咯单体和过硫酸铵
((NH4)2S2O8)
作为原材料，在合适的温度下先制备出
TaS2，再通过原位聚合法制备了
PPy@TaS2复合材料，引入具有电损耗类型特性的聚吡咯
(PPy)
，来改善
PPy@TaS2复合材料的介电性能
。
[0005]本专利技术的低频段电磁波吸收
PPy@TaS2复合材料的制备方法，按以下步骤进行：
[0006]一
、
按五氯化钽
(TaCl5)
与硫代乙酰胺
(CH3CSNH2)
质量比为
1:(2
～
2.5)
，将五氯化钽与硫代乙酰胺在干燥密封的手套箱中研磨混合均匀后，加入到坩埚中盖好；再将坩埚放入管式炉内，在氩气环境下，以
10
～
15℃/min
升温至
1000
～
1100℃
煅烧
12
～
15h
，降温后用研钵研磨成黑色粉末，得到
TaS2纳米片；
[0007]二
、
按
TaS2纳米片与吡咯单体的质量比为
(2.5
～
3.5)
：1称取
TaS2纳米片与吡咯单体；先按
TaS2纳米片的质量浓度为5～
7mg/mL
将
TaS2纳米片加入到超纯水中，超声分散均匀，得到
TaS2纳米片分散液；然后在搅拌条件下将吡咯单体加入到
TaS2纳米片分散液中，搅拌
1.5
～
2h
后，再将过硫酸铵溶液连续滴加到
TaS2纳米片分散液中，搅拌
1.5
～
2h
，得到产物混
合液；
[0008]三
、
将产物混合液离心分离，然后依次用超纯水和无水乙醇洗涤干净，干燥，得到低频段电磁波吸收
PPy@TaS2复合材料
。
[0009]更进一步地，过硫酸铵溶液的浓度为
0.05
～
0.06mol/L
，过硫酸铵溶液的用量是
50
～
60mL。
[0010]更进一步地，步骤三中所述的干燥是放入
100℃
的烘箱中干燥6～
8h。
[0011]本专利技术针对单组分二硫化钽
(TaS2)
电磁吸收材料的介电常数低
、
阻抗匹配性能较差的限制，从而导致大部分的电磁波都被反射，无法进行有效的吸收的问题，在
TaS2中引入高分子材料聚吡咯
(PPy)
构造导电复合材料，可以通过导电体使偶极子在不断变化的电磁场下运动，从而改善阻抗匹配来增强电磁吸收性能
。
[0012]高分子材料聚吡咯
(PPy)
具有良好的导电性，合成工艺简单
、
密度低
、
耐腐蚀的优点，是一种电损耗型吸收材料，在二硫化钽中引入具有介电损耗高的聚吡咯材料
(PPy)
，可以改善
PPy@TaS2复合材料的介电性能和阻抗匹配特性
。
当电磁波辐射到达吸波材料表面时，表面入射的部分被吸收，其余部分被反射或透射，并通过多次反射转化为其他形式的能量，本专利技术的吸波材料符合阻抗匹配和更多的电磁衰减这两个材料设计的原则
。
[0013]本专利技术选用的原料价格较为低廉，材料用量少，原材料之间配比简单，通过控制
TaS2的用量可以使有效电磁吸收频带由高频段转移至低频段
。
本专利技术采用的煅烧法
、
原位聚合法，操作简单便捷
。
本专利技术制备的
PPy@TaS2复合材料重量轻
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低频段电磁波吸收
PPy@TaS2复合材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一
、
按五氯化钽与硫代乙酰胺质量比为
1:(2
～
2.5)
，将五氯化钽与硫代乙酰胺在干燥密封的手套箱中研磨混合均匀后，加入到坩埚中盖好；再将坩埚放入管式炉内，在氩气环境下，以
10
～
15℃/min
升温至
1000
～
1100℃
煅烧
12
～
15h
，降温后用研钵研磨成黑色粉末，得到
TaS2纳米片；二
、
按
TaS2纳米片与吡咯单体的质量比为
(2.5
～
3.5)
：1称取
TaS2纳米片与吡咯单体；先按
TaS2纳米片的质量浓度为5～
7mg/mL
将
TaS2纳米片加入到超纯水中，超声分散均匀，得到

【专利技术属性】
技术研发人员：樊丽权，艾洪林，王宇威，张德庆，蘧延庆，耿国梁，焦美烨，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：