【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁吸波材料，具体涉及一种sno2@ni/碳纤维复合吸波材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代电子信息技术的迅猛发展，各种电子设备的广泛应用，对环境产生了严重的电磁污染，电磁污染不仅会影响人类正常活动，也会对精密电子器件的正常运转造成干扰。另外，在军事领域，现今反隐身雷达技术越来越先进，飞行器对于隐身技术提出了更高的要求，为此，吸波材料的研究在民用领域和军事领域均受到广泛的重视。理想的吸波材料应在较低的填充率下，具有较高的吸波性能和吸收带宽。为了满足越来越严格的要求，大量的ma材料应运而生，聚合物纳米复合材料、二维mxene、碳基纳米材料、铁氧体等广泛应用到吸波材料领域。但是单一的材料无法同时满足“轻、薄、宽、强”的性能要求，例如磁性吸波材料fe，co，ni等具有较高的饱和磁化强度和磁导率，磁损耗能力较强，但是其易被氧化，密度大，耐高温性能差等缺点了限制了其广泛应用。
2、复合材料是指能够通过阻抗匹配和衰减匹配将电磁波吸收耗散的一类材料，将具有磁损耗的金属材料和具有介电损耗的碳材料相结合制备出复合的吸波材料，通过磁损耗、介电损耗的协同作用和多重极化效应增强其对电磁波的衰减能力，是一种具有广泛应用前景的材料。碳纤维是一种常规的介电损耗电磁波吸收剂，当电磁波入射至碳纤维表面时，介质内部产生电子和界面极化效应，产生感应电流，交变磁场和电场的变化产生涡流，从而使电磁波转化为内能，从而达到降低电磁波的反射率的效果。但是单一碳纤维不能满足阻抗匹配要求，需要与金属材料复合以提高介电损耗和磁损耗。
3、
技术实现思路
1、具本专利技术的目的是提供一种sno2@ni/碳纤维复合吸波材料及其制备方法，其特征在于，包括碳纤维基体和sno2@ni气凝胶微球，所述sno2@ni气凝胶微球负载在碳纤维基体上。
2、本专利技术提供的一种sno2@ni/碳纤维复合吸波材料包括以下制备过程：
3、步骤1，制备sno2气凝胶微球：将sncl2·2h2o溶于无水乙醇和去离子水混合溶液中，在室温下搅拌2h～3h得到均匀的混合溶液，将正硅酸乙酯(teos)缓慢加入到所述混合溶液中搅拌形成凝胶，将所述凝胶首先在室温陈化24h，然后在70℃再陈化48h，将所述陈化后的凝胶加热至50℃后加入正己烷浸泡24h得到湿凝胶，在所述湿凝胶中加入2mol/l的naoh溶液搅拌30min后过滤、洗涤，在-20℃～-60℃环境中冷冻干燥6h～12h，最后在550℃下煅烧2h，制得纳米sno2气凝胶微球；
4、步骤2，制备sno2@ni气凝胶微球：取ni(no3)2·6h2o、乙二胺四乙酸二钠盐和酒石酸钠加入到去离子水中，在50℃下搅拌至完全溶解，冷却至室温后用2mol/l的naoh调节溶液ph至12.5，在溶液中加入所述步骤1制备的sno2气凝胶微球，加入甲醛搅拌1h，过滤、洗涤、干燥，最后在500℃下煅烧4h，制得sno2@ni/气凝胶微球；
5、步骤3，制备sno2@ni/碳纤维复合吸波材料：将所述sno2@ni气凝胶微球分散到n,n-二甲基甲酰胺溶液中，加入聚丙烯腈，经热反应后获得电纺溶液，通过静电纺丝技术，将所述电纺溶液制备成纤维，并通过铜网收集，得到sno2@ni/碳纤维薄膜，对所述纤维薄膜进行预氧化和碳化处理，即制得sno2@ni/碳纤维复合吸波材料。
6、优选的，所述步骤1中无水乙醇和去离子水的体积比为1：（1～5）。
7、优选的，所述步骤2中ni(no3)2·6h2o和sno2气凝胶微球的质量比为1：（1～4）。
8、优选的，所述步骤3中sno2@ni气凝胶微球与聚丙烯腈的质量比为1：（5～20）。
9、优选的，所述步骤3中聚丙烯腈在溶液中的质量分数为20%～30%。
10、优选的，所述步骤3中热反应为在氮气保护下，机械搅拌，温度为40℃～70℃，反应时间4h～8h。
11、优选的，所述步骤3中静电纺丝的电压为8kv～13kv，流速为0.2ml/h～0.6ml/h，喷丝头到接收屏之间的距离为9cm～18cm。
12、优选的，所述步骤3中预氧化条件为：在空气氛围中，将环境温度以1℃/min～3℃/min的升温速率升至200℃～300℃后保温2h～3h。
13、优选的，所述步骤3中碳化条件为：在氮气氛围中，将环境温度以5℃/min的升温速率升至700℃～1000℃后保温3h～10h。
14、本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，将磁性ni金属包覆在纳米sno2气凝胶的表面，然后添加到聚丙烯腈混合溶液中，制备出负载了sno2@ni的碳纤维复合吸波材料，很好的实现了材料的阻抗匹配和衰减匹配相互协同作用，通过磁损耗、介电损耗的协同作用和多重极化效应增强了材料对电磁波的衰减能力。
15、本专利技术制备工艺简单、成本低廉，吸波体质量轻质、厚度更薄，吸波性能稳定，环境友好，实用性强，所制得吸波材料在电磁波防护领域具有广阔的应用前景。
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1.一种SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料，其特征在于，包括碳纤维基体和SnO2@Ni气凝胶微球，所述SnO2@Ni气凝胶微球负载在碳纤维基体上。
2.根据权利要求1所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备过程：
3.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中无水乙醇和去离子水的体积比为1：（1～5）。
4.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中Ni(NO3)2·6H2O和SnO2气凝胶微球的质量比为1：（1～4）。
5.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中SnO2@Ni气凝胶微球与聚丙烯腈的质量比为1：（5～20）。
6.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中聚丙烯腈在溶液中的质量分数为20%～30%。
7.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方
8.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中静电纺丝的电压为8KV～13KV，流速为0.2mL/h～0.6mL/h，喷丝头到接收屏之间的距离为9cm～18cm。
9.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中预氧化条件为：在空气氛围中，将环境温度以1℃/min～3℃/min的升温速率升至200℃～300℃后保温2h～3h。
10.根据权利要求2所述的SnO2@Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中碳化条件为：在氮气氛围中，将环境温度以5℃/min的升温速率升至700℃～1000℃后保温3h～10h。
...【技术特征摘要】
1.一种sno2@ni/碳纤维复合吸波材料，其特征在于，包括碳纤维基体和sno2@ni气凝胶微球，所述sno2@ni气凝胶微球负载在碳纤维基体上。
2.根据权利要求1所述的sno2@ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备过程：
3.根据权利要求2所述的sno2@ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中无水乙醇和去离子水的体积比为1：（1～5）。
4.根据权利要求2所述的sno2@ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中ni(no3)2·6h2o和sno2气凝胶微球的质量比为1：（1～4）。
5.根据权利要求2所述的sno2@ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中sno2@ni气凝胶微球与聚丙烯腈的质量比为1：（5～20）。
6.根据权利要求2所述的sno2@ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中聚丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：王士元，王川，
申请(专利权)人：维特瑞交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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