【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料领域，特别涉及一种复合吸波材料的制备方法。
技术介绍
1、在通信技术高度发达的今天，微波污染日益严重，无处不在的电磁波不仅对各类电子器件造成干扰，还会对人的身体健康产生危害。因此，吸波材料的开发和设计一直是材料学界关注的重点问题。
2、根据德拜理论，对于介电损耗型的吸波材料，其吸波机制可以分为电导损耗和极化损耗两部分。电导损耗，顾名思义，主要依赖材料的导电能力，导电性越好，电导损耗越强；极化损耗则与材料内部的界面、缺陷等因素相关。材料的电导率可以通过掺杂、复合等方式进行调控，材料的界面和缺陷则可以通过制备特殊的形貌来优化。事实上，目前大部分关于介电损耗型吸波材料的工作，都在围绕以上两种损耗机制对介电材料的吸波性能进行研究和提升。在导电性改善方面，石墨烯、碳纳米管等由于低密度、高电导率、大各向异性等优点，近年来得到研究者广泛青睐，但需要注意的是，这些新型碳材料存在制备成本高昂、实验条件苛刻等缺陷，而且很难实现对材料电磁参数的规律性调控；在形貌优化方面，各种材料体系下的核壳结构、海胆结构、纳米线、纳米管等形貌不断被开发和设计出来，但是关于核壳球结构的cuco2s4吸波剂的研究还存在空白。此外需指出的是，除了损耗能力，吸波性能还和阻抗匹配相关。高电导组分的引入，很容易使材料发生阻抗失配，从而使电磁波无法进入吸波体内部，导致吸波性能大打折扣。既要增强电导损耗和极化损耗，又要避免阻抗失配，就要求对电磁参数进行精细调控，才能实现对应材料体系下吸波性能的最优。基于以上挑战和思路，电化学修饰的核壳球结构cuco
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种复合吸波材料的制备方法，其操作简便、反应条件可控性高，且能有效提升吸波材料的吸波性能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的吸波材料的制备方法，其为三电极体系的电化学处理法，其工作电极添加有第一吸波材料，其电解液含有第二吸波材料的离子形式；
3、所述第一吸波材料的结构通式为ab2x4，其中，a和b为金属元素，x为氧元素或硫元素。
4、本专利技术中，为了通过提高第一吸波材料的吸波吸能，将第二吸波材料通过三电极体系的电化学处理法复合至第一吸波材料形成复合吸波材料，第二吸波材料通常选用导电性好的金属单质或其氧化物，复合后的复合吸波材料，相对于第一吸波材料，一方面其电导率得到有效提升，从而改善了阻抗匹配、增加了电导损耗；另一方面，第一吸波材料和第二吸波材料之间形成了数量客观的异相界面，从而增加了材料的极化损耗；总的来说复合吸波材料的阻抗匹配得到较好改善，介电损耗(包括电导损耗和极化损耗)得到较大提升，因此，复合吸波材料的吸波性能得到了较大提高。需要重点说明的是，电化学处理的方法的优点在于能实现对电磁参数的精细化控制，尤其实现在较优值基础上，通过对电磁参数进行小幅调整即可得到最优值；而其他传统方法，如水热法、真空退火等对核壳球结构进行碳包覆，或者物理共混法等，会使得实验样品的电磁参数和损耗行为发生较大幅度变化，吸能性能优化时，需要考虑的变量因素多，不易对吸波性能进行优化。
5、较佳地，所述第一吸波材料为核壳球结构的cuco2s4；所述第二吸波材料为金属镍；所述电解液为硝酸镍的水溶液；本专利技术中提供的cuco2s4因其核壳球形貌，本身已经具备较好的吸波吸能，但其阻抗匹配和介电损耗(包括电导损耗和极化损耗)仍然具有一定的提升空间，这就要求对单相材料进行修饰或引入其他成分进行复合；而传统的原位复合的方法(如前述水热法、物理共混法等)实验繁琐，且不易精细优化控制，而采用三电极体系的电化学处理法将电导性能好的镍复合至cuco2s4吸波材料，可以对吸波材料的电磁参数进行小幅度的精细优化，所制备的复合吸波材料的吸波性能相较于核壳球结构的cuco2s4进一步提升。
6、较佳地，电化学处理方法的工作电压窗口为-1.0-0v，循环圈数为5圈-20圈；优选地，工作电压窗口为-0.8-0v，所述循环圈数为5圈、10圈、15圈或20圈；可理解地，电解液中的镍离子在电压的作用下持续向工作电极移动，对添加至工作电极中的cuco2s4的结构和组分产生了影响，进而提升电导率(改善阻抗匹配、增加电导损耗)，以及增加数量可观的异相界面(增加极化损耗)，最终使得材料的吸波吸能有较大提升。需要说明的是，循环圈数也不易过多(比如超过20圈后)，随着复合的镍的增多，导电率太大又会导致造成阻抗失配而降低吸波性能，起到相反的效果；另外，循环圈数太大(比如超过20圈)，也会对第一吸波材料的结构产生影响，导致损耗性能下降，最终影响复合吸波材料的吸波性能。
7、所述工作电极为石蜡环，可理解地，工作电极还可以选自聚偏氟乙烯或苯乙烯；需要说明的是，优选石蜡环的目的是便于直接应用于后续的电磁参数的测试，因为，目前电磁参数表征仪器常用的基体材料为石蜡。
8、所述石蜡环内还添加有导电介质；优选地，所述导电介质可以选自炭黑、石墨烯或乙炔黑中的一种或多种；
9、辅助电极为铂片；参比电极为饱和甘汞。
10、较佳地，所述核壳球结构的cuco2s4制备方法如下：
11、步骤s1、前驱体的制备：在乙醇溶液中，加入铜源、钴源和尿素，超声搅拌，完全溶解后，转移至反应釜中进行水热反应，产物即为前驱体。水热反应温度为100-140℃，优选为115-125℃，更优选为120℃；水热反应时间为6-15h，优选为9-12h，更优选为10h；
12、步骤s2、终产物的制备：向所述步骤s1的产物中加入硫源，在水热条件下反应得到核壳球结构的cuco2s4终产物；水热反应温度为140-180℃，优选为155-165℃，更优选为160℃；水热反应时间为3-12h，优选为3h、6h、9h或12h，更优选为6h；需要说明的是，当水热反应时间超过12h时，样品的核壳球结构将破碎，进而影响到材料的吸波性能。
13、核壳球结构的cuco2s4的形成机理如下：步骤s1中的金属离子在尿素的作用下形成稳定的前驱体，步骤s2中加入硫源后，期初硫离子包裹于前驱体的表面，随着水热反应的进行，前驱体内部的金属离子向外扩散，外部包裹的硫离子向内扩散，由于cu、co的离子半径小于硫离子半径，金属离子向外扩散的速度更快，最终形成内部具有空腔的核壳球结构。
14、较佳地，所述铜源、所述钴源、所述硫源和所述尿素的物料摩尔比为1:2:4：8-11；需要说明的是，步骤s1中，尿素的添加量对前驱体的表面粗糙度影响很大，无论尿素的添加量高于或低于上述范围，均会导致前驱体表面更粗糙，经第二步硫化后容易破碎形成纳米颗粒而非核壳球结构，纳米颗粒形态其吸波性能远低于核壳球结构的吸波性能，因此，需要严格控制尿素与各物料的物料比。
15、较佳地，所述铜源选自cucl2或cu(no3)2中的一种；所述钴源选自cocl2或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为三电极体系的电化学处理法，其工作电极添加有第一吸波材料，其电解液含有第二吸波材料的离子形式；
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述核壳球结构的CuCo2S4制备方法如下：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铜源选自CuCl2或Cu(NO3)2中的一种；
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铜源、所述钴源、所述硫源和所述尿素的物料摩尔比为1:2:4：8-11。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的水热反应温度为100-140℃，水热反应的时间为6-15h。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的水热反应温度140-180℃，水热反应的时间为3h-12h。
【技术特征摘要】
1.一种复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为三电极体系的电化学处理法，其工作电极添加有第一吸波材料，其电解液含有第二吸波材料的离子形式；
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述核壳球结构的cuco2s4制备方法如下：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铜源选自...
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