【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米复合材料，尤其涉及一种耐海水腐蚀的mxene复合膜及无线通信天线。
技术介绍
1、mxene是二维过渡金属碳化物/氮化物/碳氮化物的简称，是通过从层状母体(max相)中选择性刻蚀某些原子来制备的，于2011年由德雷塞尔大学的科学家们首次发现。mxene家族具有通式mn+1xntx，其中m是早期过渡金属(例如ti、v、mo等)，x表示c和(或)n，n＝1，2或3，tx表示表面终止基团(-oh，-o，-f)。mxene材料有着高电导率，但mxene宏观膜自身的机械稳定性和环境稳定性有待提升，纯mxene膜在反复弯折后容易产生裂纹。暴露在大气环境中的mxene膜，由于氧化反应会导致mxene膜的结构发生变化，从而影响其机械性能和导电性能，降低其导电率。
2、随着通信技术的不断进步，天线作为通信领域的基础组件，其应用范围不断扩展。在无线电设备中，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。通信、雷达、导航、广播、电视等无线电设备，都是通过天线作为媒介发射和接收无线电波来传递信息的。目前无线通信天线种类繁多，包括定向天线、全向天线、微带天线、螺旋天线、贴片天线等，不同的天线种类适用于不同的场景和需求，包括海洋环境中的应用。目前，无线通信天线的材料通常为金属材料，在海洋环境中使用时金属材料容易腐蚀，导致无线通信天线的电导率下降，进而影响其性能和稳定性。
3、基于目前mxene膜和金属材料的无线通信天线存在的上述缺陷，有必要对此进行改进。
技术实现思路
1、本
2、第一方面，本专利技术提供了一种耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述耐海水腐蚀的mxene复合膜的制备方法为：
3、将小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液和mxene纳米片溶液混合配制成混合溶液，对混合溶液进行成膜处理，成膜后干燥，即得所述mxene复合膜；
4、其中，所述小尺寸氧化石墨烯纳米片的直径为300～500nm；
5、所述大尺寸氧化石墨烯纳米片的直径为1000～1500nm。
6、优选的是，所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述mxene纳米片包括ti3c2tx、ti3cntx、ti3n2tx、ti3c2tx或ti4n3tx中的一种或几种。
7、和/或，所述mxene纳米片的直径为3～5μm。
8、优选的是，所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述混合溶液中小尺寸氧化石墨烯纳米片、大尺寸氧化石墨烯纳米片、mxene纳米片的质量比为(5～10):(10～15):(75～85)。
9、优选的是，所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液的制备方法为：
10、将氧化石墨烯加入至水中得到氧化石墨烯溶液；
11、将氧化石墨烯溶液分别经过细化处理，得到小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液。
12、优选的是，所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述氧化石墨烯溶液的质量分数为3～5％；
13、将氧化石墨烯溶液分别经过细化处理，得到小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液具体包括：将氧化石墨烯溶液使用超声波清洗机或高压纳米均质机处理，使得氧化石墨烯剥离细化达到所要求的直径，即得小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液。
14、优选的是，所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，所述成膜处理包括刮涂、旋涂、喷涂或真空抽滤中的任一种；
15、和/或，干燥温度为30～60℃、干燥时间为6～12h；
16、和/或，所述mxene纳米片溶液的制备方法为：将mxene纳米片加入至水中，即得mxene纳米片溶液。
17、第二方面，本专利技术还提供了一种所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜在制备无线通信天线中的应用。
18、第三方面，本专利技术还提供了一种工作频率为5.8ghz的无线通信天线，所述无线通信天线的制备方法，包括以下步骤：
19、提供所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜；
20、将所述mxene复合膜贴合在基底上，得到复合体；
21、对所述复合体进行激光雕刻，得到所设计的天线结构，即为无线通信天线。
22、优选的是，所述的无线通信天线，激光雕刻的工艺参数为：激光波长为350～360μm，电源频率为100khz～300khz，功率2～5w，脉冲宽度为1ps-10ps，雕刻速度为50～200mm/s。
23、优选的是，所述的无线通信天线，激光雕刻的工艺参数为：激光波长为355μm，电源频率100khz，功率为3w，脉冲宽度为1.5ps，雕刻速度为100mm/s。
24、本专利技术具有以下有益效果：
25、1、本专利技术通过将不同直径的氧化石墨烯纳米片和mxene纳米片复合，制备得到mxene复合膜，相比纯mxene膜，本专利技术制得的复合膜结构更为致密，表面更为平滑，具有超出纯mxene膜的高电导率和强环境稳定性，在提升电导率的同时，解决了mxene膜不耐氧化的痛点问题，而且在海水中具有高电导率保留率，具有耐海水腐蚀性，能满足天线在海水环境下的应用条件。
26、2、本专利技术利用mxene复合膜代替常规金属材料用于无线通信天线的制作，减少常规金属的损耗，制备无线通信天线过程中采用激光雕刻技术，不需要制备掩模版，也省去了光刻、显影、刻蚀等过程，极大的降低了时间成本和加工成本。
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1.一种耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述耐海水腐蚀的MXene复合膜的制备方法为：
2.如权利要求1所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述MXene纳米片包括Ti3C2TX、Ti3CNTX、Ti3N2TX、Ti3C2TX或Ti4N3TX中的一种或几种；
3.如权利要求1～2任一所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述混合溶液中小尺寸氧化石墨烯纳米片、大尺寸氧化石墨烯纳米片、MXene纳米片的质量比为(5～10):(10～15):(75～85)。
4.如权利要求1所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液的制备方法为：
5.如权利要求4所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液的质量分数为3～5％；
6.如权利要求1所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜，其特征在于，所述成膜处理包括刮涂、旋涂、喷涂或真空抽滤中的任一种；
7.一种如权利要求1～6任一所述的耐海水腐蚀的MXene复合膜在制备
8.一种无线通信天线，其特征在于，所述无线通信天线的制备方法，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的无线通信天线，其特征在于，激光雕刻的工艺参数为：激光波长为350～360μm，电源频率为100KHz～300KHz，功率2～5W，脉冲宽度为1ps-10ps，雕刻速度为50～200mm/s。
10.如权利要求9所述的无线通信天线，其特征在于，激光雕刻的工艺参数为：激光波长为355μm，电源频率100KHz，功率为3W，脉冲宽度为1.5ps，雕刻速度为100mm/s。
...【技术特征摘要】
1.一种耐海水腐蚀的mxene复合膜，其特征在于，所述耐海水腐蚀的mxene复合膜的制备方法为：
2.如权利要求1所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，其特征在于，所述mxene纳米片包括ti3c2tx、ti3cntx、ti3n2tx、ti3c2tx或ti4n3tx中的一种或几种；
3.如权利要求1～2任一所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，其特征在于，所述混合溶液中小尺寸氧化石墨烯纳米片、大尺寸氧化石墨烯纳米片、mxene纳米片的质量比为(5～10):(10～15):(75～85)。
4.如权利要求1所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，其特征在于，所述小尺寸氧化石墨烯纳米片溶液、大尺寸氧化石墨烯纳米片溶液的制备方法为：
5.如权利要求4所述的耐海水腐蚀的mxene复合膜，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液的质...
【专利技术属性】
技术研发人员：何大平，邢子健，司运发，陈子柏，陈宬，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：
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