【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，具体涉及一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着5g时代的到来，电磁波环境变得越来越复杂，不同频段的电磁波信号层出不穷，涵盖了广泛的应用领域，如无线通信、雷达探测、电子对抗等。在这种背景下，吸波材料的研究和应用变得愈发重要，同时也面临着更高的要求。传统的吸波材料存在各种局限性，如性能稳定性较差、机械强度一般、加工难度较大等。因此，研究人员不断探索新型的吸波材料，并将其用于应对当代复杂的电磁环境。
2、高熵合金复合材料是一种以多种金属元素为基础的新型材料，其具有较高的化学惰性、抗氧化性和稳定性等优点。高熵合金复合材料由于其优异的物理、化学性能以及可调控的微观结构，在电磁波吸收领域得到了广泛的研究和应用。与传统吸波材料相比，高熵合金复合材料的微观结构更为复杂，因此可以实现更好的电磁波吸收性能。然而，单一的高熵合金基吸波材料仍面临吸收效率低、密度高、填充量大以及阻抗匹配差等缺点。另外，纳米高熵合金各组成元素之间的热力学差异可能会导致在缓慢的高温合成过程中发生相分离，这给制备均匀的单相高熵合金带来了巨大挑战。多孔碳纳米纤维作为载体与高熵合金复合后，一方面其多孔结构可以降低材料整体密度实现轻质的特点，另一方面，增强界面的极化效果提升其微波吸收性能。
技术实现思路
1、(一)针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料及其制备方法和应用，克服了现有技术的不足，增加复合材料比表
2、(二)为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，包括通过静电纺丝技术和焦耳热技术衍生的蜂窝状多孔碳纳米纤维以及高熵合金纳米颗粒，高熵合金纳米颗粒负载于蜂窝状多孔碳纳米纤维骨架上以共同组成复合吸波材料。
3、优选的，蜂窝状多孔碳纳米纤维为一维多孔结构纤维，其直径为300±5nm。
4、优选的，高熵合金纳米颗粒的粒径为45±2nm。
5、本专利技术提供了一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
6、s1、将聚乙烯醇(pva)粉末溶解于去离子水中，先加入金属盐颗粒，搅拌均匀后得到混合溶液，在混合溶液中再加入致孔剂聚四氟乙烯(ptfe)乳液，继续搅拌得到纺丝液；搅拌温度为60-90℃，时间为2-6h；
7、s2、将纺丝液转移到注射器中并连接不锈钢纺丝针头，进行静电纺丝得到聚合物纤维膜；静电纺丝时间为12-24h；
8、s3、将聚合物纤维膜置于马弗炉中，在空气氛围下加热进行预氧化处理以稳定聚合物纤维，得到稳定型聚合物纤维膜；
9、s4、对稳定型聚合物纤维膜予以焦耳热处理，制得蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料。
10、优选的，步骤s1中，聚乙烯醇粉末的型号为1788，聚四氟乙烯乳液的质量分数为60％；金属盐颗粒包括co(no3)2·6h2o，ni(no3)2·6h2o，fe(no3)3·9h2o，cu(no3)2·6h2o和mn(no3)2·4h2o。
11、优选的，聚乙烯醇粉末、去离子水和聚四氟乙烯乳液的质量比为3：17：15；金属盐颗粒中的co(no3)2·6h2o、ni(no3)2·6h2o、fe(no3)3·9h2o、cu(no3)2·6h2o和mn(no3)2·4h2o各自的添加量为0.1-0.4mmol。
12、优选的，步骤s2中，静电纺丝过程是在高压静电纺丝机上进行的，在纺丝过程使用21号纺丝针头，期间控制高压为20kv，低压为-1.0kv，流速为0.4ml/h，针头与收集滚筒之间的距离设定为18cm，温度为30±2℃，湿度为45±5％。
13、优选的，步骤s3中，控制预氧化温度为240-290℃，预氧化时间为2-5h；预氧化升温速率为2-5℃/min。
14、优选的，步骤s4中，稳定型聚合物纤维膜焦耳热处理是在焦耳热加热设备上进行的，期间焦耳热电压设置为30-50v，电流设置为280-350a，温度上限设置为2000k；加热时间为1s，保温时间为10s。
15、本专利技术还提供了一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的具体应用：按质量比1：49将蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料和石蜡置于容器内，在80℃下保温至石蜡完全熔化，得到熔化料；对熔化料进行充分搅拌分散，待凝固后制得复合吸波物。
16、(三)本专利技术提供了一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料及其制备方法和应用，具备以下有益效果：
17、本专利技术中的一维多孔碳纳米纤维相互连接形成三维的网状结构有利于电磁波的多次折射和散射；
18、本专利技术中的蜂窝状多孔结构有利于降低复合材料整体密度，增加复合材料比表面积；
19、本专利技术中高熵合金高熵效应能够使合金内部的局部极化提高复合材料极化损耗能力；
20、综上，本专利技术中采用了多孔碳纳米纤维与高熵合金复合材料作为吸波材料，能够增加复合材料比表面积、降低复合材料整体密度、延长电子转移路径，提升复合材料的吸波性能。
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1.一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，包括通过静电纺丝技术和焦耳热技术衍生的蜂窝状多孔碳纳米纤维以及高熵合金纳米颗粒，高熵合金纳米颗粒负载于蜂窝状多孔碳纳米纤维骨架上以共同组成复合吸波材料。
2.如权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，蜂窝状多孔碳纳米纤维为一维多孔结构纤维，其直径为300±5nm。
3.如权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，高熵合金纳米颗粒的粒径为45±2nm。
4.如权利要求1-3任一所述的蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，聚乙烯醇粉末的型号为1788，聚四氟乙烯乳液的质量分数为60％；
6.如权利要求5所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇粉末、去离子水和聚四氟乙烯乳液的质量比为3：17：15；金属盐颗
7.如权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，静电纺丝过程是在高压静电纺丝机上进行的，在纺丝过程使用21号纺丝针头，期间控制高压为20kV，低压为-1.0kV，流速为0.4mL/h，针头与收集滚筒之间的距离设定为18cm，温度为30±2℃，湿度为45±5％。
8.如权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，控制预氧化温度为240-290℃，预氧化时间为2-5h；预氧化升温速率为2-5℃/min。
9.如权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，稳定型聚合物纤维膜焦耳热处理是在焦耳热加热设备上进行的，期间焦耳热电压设置为30-50V，电流设置为280-350A，温度上限设置为2000K；加热时间为1s，保温时间为10s。
10.如权利要求1-3任一所述的蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料或权利要求4-9任一所述的蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料制备方法制备的复合吸波材料的应用，其特征在于，具体如下：按质量比1：49将蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料和石蜡置于容器内，在80℃下保温至石蜡完全熔化，得到熔化料；对熔化料进行充分搅拌分散，待凝固后制得复合吸波物。
...【技术特征摘要】
1.一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，包括通过静电纺丝技术和焦耳热技术衍生的蜂窝状多孔碳纳米纤维以及高熵合金纳米颗粒，高熵合金纳米颗粒负载于蜂窝状多孔碳纳米纤维骨架上以共同组成复合吸波材料。
2.如权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，蜂窝状多孔碳纳米纤维为一维多孔结构纤维，其直径为300±5nm。
3.如权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料，其特征在于，高熵合金纳米颗粒的粒径为45±2nm。
4.如权利要求1-3任一所述的蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，聚乙烯醇粉末的型号为1788，聚四氟乙烯乳液的质量分数为60％；
6.如权利要求5所述的一种蜂窝状多孔碳纳米纤维-高熵合金复合吸波材料的制备方法，其特征在于，聚乙烯醇粉末、去离子水和聚四氟乙烯乳液的质量比为3：17：15；金属盐颗粒中的co(no3)2·6h2o、ni(no3)2·6h2o、fe(no3)3·9h2o、cu(no3)2·6h2o和mn(no3)2·4h2o各自的添加量为0.1-0.4mmol。
7.如...
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