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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及sic气凝胶的制备方法。
技术介绍
1、电磁波的广泛应用在给人们带来无线通信、雷达定位、医疗保健等便利的同时,也对人们身体健康、信息安全和飞机安全带来了巨大的威胁。为了有效地防止电磁污染,开发有效吸收带宽大的吸波材料是对抗电磁污染的关键。具有连续双峰吸收的电磁吸收材料普遍具有较宽的有效吸收带宽,但目前研究的具有连续双峰吸收的吸波材料在高温下容易氧化和失效,无法在高温情况下有效吸收电磁波。
技术实现思路
1、本专利技术要解决现有具有连续双峰电磁波吸收材料在高温时易氧化和失效的问题,进而提供一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法。
2、一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,它是按以下步骤进行的:
3、一、将naoh、尿素及去离子水搅拌混合均匀,得到混合均相水溶液;
4、二、将混合均相水溶液冷却至0℃~10℃,得到冷却的混合均相水溶液;
5、三、向冷却的混合均相水溶液中加入干燥棉花,在温度为0℃~10℃的条件下搅拌混合,得到含有棉花的混合溶液;
6、四、在温度为50℃~100℃及搅拌条件下,将含有棉花的混合溶液纤维素凝胶化12h~72h,最后去离子水离心洗涤至ph为7,得到水凝胶;
7、五、将水凝胶转移到模具中冷冻,得到结冰的水凝胶;
8、六、将结冰的水凝胶从模具中取出并冷冻干燥,得到纤维素气凝胶;
9、七、将纤维素气凝胶碳化,得
10、八、将si粉末和sio2粉末球磨混合,得到混合硅源,然后将混合硅源铺在石墨坩埚的底部,将碳气凝胶置于混合硅源上,最后在氩气气氛及温度为1300℃~1550℃的条件下,烧结1h~6h,得到纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料。
11、本专利技术的有益效果是:
12、本专利技术提供的纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料是在现有sic气凝胶制备方法基础上进行改进的,利用棉花在naoh/尿素/水溶液中的自主装过程制备纤维素气凝胶,以纤维素气凝胶为模板,通过简单的碳热还原反应制备了碳化硅气凝胶。本专利技术在1550℃下制备的sic气凝胶电磁波吸收材料在3.59mm厚度时表现出连续的双波段电磁吸收,有效吸收带宽为6.24ghz(11.76-18ghz),ku波段完全吸收。连续双峰吸收有效提高了sic气凝胶材料的有效吸收带宽,且sic气凝胶吸波材料不会在高温下氧化和失效,可在高温情况下有效吸收电磁波。本专利技术的sic气凝胶可用于电磁波吸收领域。
13、说明书附图
14、图1为实施例1至3制备的sic气凝胶的xrd图;
15、图2为实施例1制备的sic气凝胶的sem图,a标尺为10μm,b标尺为500nm;
16、图3为实施例2制备的sic气凝胶的sem图,a标尺为10μm,b标尺为500nm;
17、图4为实施例3制备的sic气凝胶的sem图,a标尺为10μm,b标尺为500nm;
18、图5为实施例1至3制备的sic气凝胶在空气气氛下测试热重曲线;
19、图6为实施例1至3制备的sic气凝胶n2吸附-脱附曲线;
20、图7为实施例1至3制备的sic气凝胶的孔径对比图;
21、图8为实施例1制备的sic气凝胶的tem图,(a)为纳米孔图像,(b)为sic晶格条纹图,(c)为堆垛层错或孪晶图像,(d)为sic与未反应c边界图像,(e)为mapping图;
22、图9为实施例1制备的sic气凝胶的吸波性能示意图;
23、图10为实施例1制备的sic气凝胶的吸波性能二维示意图。
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1.一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:
2.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤一中按质量份数称取4份~10份NaOH、10份~15份尿素及70份~90份去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的NaOH及尿素的纯度均≥4N。
4.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤三中所述的干燥棉花的质量为冷却的混合均相水溶液质量的1%~10%。
5.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤四中所述的去离子水离心洗涤具体是按以下步骤进行:①加入去离子水搅拌均匀,然后在转速为6000rpm~12000rpm的条件下,离心3min~10min,离心后去除上层水溶液;②重复①直至pH为7。
6.根据权利要求1所述的一种纳
7.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤五中所述的模具形状为正方体、长方体、圆柱体、圆锥体、圆台体、棱锥体、棱台体或球体。
8.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤六中所述的冷冻干燥具体是在温度为-80℃~-20℃及压力为1Pa~100Pa的条件下,冷冻干燥12h~72h。
9.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤七中所述的碳化具体是在氩气气氛及温度为400℃~1000℃的条件下,将纤维素气凝胶碳化1h~6h。
10.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰Ku波段SiC电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤八中所述的Si粉末与SiO2粉末的摩尔比为1:(0.5~1.5);步骤八中所述的球磨混合具体是在球料比为(0.5~1.5):1及转速为50r/min~400r/min的条件下,球磨1h~48h;步骤八中所述的混合硅源与碳气凝胶的质量比为1:(0.1~10)。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:
2.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤一中按质量份数称取4份~10份naoh、10份~15份尿素及70份~90份去离子水。
3.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的naoh及尿素的纯度均≥4n。
4.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤三中所述的干燥棉花的质量为冷却的混合均相水溶液质量的1%~10%。
5.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤四中所述的去离子水离心洗涤具体是按以下步骤进行:①加入去离子水搅拌均匀,然后在转速为6000rpm~12000rpm的条件下,离心3min~10min,离心后去除上层水溶液;②重复①直至ph为7。
6.根据权利要求1所述的一种纳米孔结构的连续双峰ku波段sic电磁波吸收材料的制备方法,其特征在于步骤五中所述的冷冻具体是...
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