【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸波材料；具体涉及一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、如今，科技的突飞猛进将人类社会有机结合，通信技术突飞猛进的同时，探测与反探测技术针锋相对。ku波段(12～18ghz)探测电磁波工作频率高、带宽大，受大气噪声影响小，不易受大气环境的干扰。同时该波段雷达天线质量轻、尺寸小，对地面载体要求低，可移动性好，综上ku波段常常作为反导弹系统和探测追踪战机的雷达波段。所以，发展该波段的电磁吸收隐身材料对战机和导弹突防能力的开发有着重要意义。
2、一般地，传统ku波段电磁波吸收材料(吸波材料)为金属、铁氧体及碳材料等，但面对当今涂覆型吸波材料“薄(厚度低)、轻(质量轻)、宽(频段宽)、强(吸收强)”的需求已难以满足。金属类材料会大大提高材料的应用质量密度，铁氧体材料耐蚀性不佳，碳材料往往会因阻抗失配而反射大量电磁波进而没有吸波特性。作为一种新兴的二维材料ti3c2tx mxene提供了新型吸波材料开发的可能性。ti3c2tx mxene来源于二维max相(ti3alc2)，其中m指过渡金属(如ti、v、mo等)，a代表iii～vi族的元素，x代表c和/或n，mxene是通过蚀刻掉max相中的a原子层得到的。mxene具有独特的手风琴状微观形态和大的比表面积。此外，由于蚀刻剂的参与，mxene通常含有表面活性官能团(tx)，如-f、-oh和-cl。已有很多关于hf和hcl/lif联合刻蚀获得mxene的方法，但是这种制备流程不可避免地会有强腐蚀酸参与，所以规模化生产难于
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种新的反ku波段雷达波探测材料，以及解决现有mxene材料的强腐蚀酸制备环境问题，而提供一种表面接枝-cl端基团的碳化钛(ti3c2tx)mxene材料的制备方法及其应用。
2、一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，按以下步骤实现：
3、一、将钛碳化铝、氯化镍、氯化钠和氯化钾混匀，得到混合粉体a，经加热后自然冷却，得到黄色粉体b；
4、二、上述黄色粉体b进行高温真空绝氧加热，获得黑色粉末c；
5、三、上述黑色粉末c加入到三氯化铁和盐酸的混合溶液中搅拌混匀，经真空抽滤和干燥后，获得表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料，即完成所述制备方法。
6、进一步的，步骤一中所述钛碳化铝、氯化镍、氯化钠和氯化钾的配比为(1～3)g:(2～4)g:(0.5～2)g:(0.5～2)g。
7、进一步的，步骤一中所述加热：真空条件下，于60～150℃下加热6～18h。。
8、进一步的，步骤二中所述高温真空绝氧加热：600～900℃下加热6～18h，压力为0～-0.2mpa。
9、进一步的，步骤三中所述三氯化铁和盐酸的混合溶液：混合溶液中氯化铁浓度为5～15mol/l，盐酸浓度为1～5mol/l。
10、进一步的，步骤三中所述黑色粉末c与三氯化铁和盐酸的混合溶液的质量体积比为(1～5)g:(100～500)ml。
11、进一步的，步骤三中所述干燥：真空干燥温度为50～150℃，时间为6～24h。
12、上述制备的一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的应用，它用于电磁波吸收材料的制备。
13、所述表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料用于电磁波吸收材料的制备的过程如下：
14、将表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料与基体材料混匀后倒入模具中，然后于70～80℃下加压1～10mpa，保持5min后，静置冷却至室温成型，获得电磁波吸收材料；
15、所述基体材料为融化的石蜡、硅胶或环氧树脂。
16、所述表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料与基体材料的质量比为1:1或3:2或7:3。
17、本专利技术的优点：
18、1、本专利技术采用真空高温熔融氯盐刻蚀法制得表面接枝-cl端基团的ti3c2tx mxene材料，制备工艺成本低，工艺简单，不存在强腐蚀酸的制备环境，制备流程安全，并且能够使获得的ti3c2tx mxene适用于ku波段的电磁波吸收。
19、2、本专利技术能通过刻蚀盐的种类调节mxene材料的端接基团；cl原子掺杂降低材料导电性，提高了ku波段的电磁波吸收能力；本专利技术制备的表面接枝-cl端基团的ti3c2txmxene材料，其创新之处在于使用端接cl原子合理地控制了mxene的导电性，材料平衡的导电性和极化效应相互配合，最终实现了低厚度下的高强度和宽频段的ku波段电磁波吸收性能。
20、3、在吸收厚度为1～2mm，本专利技术制备的表面接枝-cl端基团的ti3c2tx mxene材料的有效吸收带宽(吸收90％电磁波，eab)覆盖了12～18ghz，完成了宽频吸收的目标。
21、在对应频率16.48ghz处，本专利技术制备的表面接枝-cl端基团的ti3c2tx mxene材料的吸收层厚度为1.2mm时实现了吸波材料的强吸收，可以达到吸收99.99％电磁波的效果。
22、本专利技术中表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料适用于ku波段的电磁波吸收材料。
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1.一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于它按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述钛碳化铝、氯化镍、氯化钠和氯化钾的配比为(1～3)g:(2～4)g:(0.5～2)g:(0.5～2)g。
3.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述加热：真空条件下，于60～150℃下加热6～18h。
4.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述高温真空绝氧加热：600～900℃下加热6～18h，压力为0～-0.2MPa。
5.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述三氯化铁和盐酸的混合溶液：混合溶液中氯化铁浓度为5～15mol/L，盐酸浓度为1～5mol/L。
6.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤三
7.根据权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述干燥：真空干燥温度为50～150℃，时间为6～24h。
8.如权利要求1所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的应用，其特征在于将表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料用于电磁波吸收材料的制备。
9.根据权利要求8所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的应用，其特征在于所述表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料用于电磁波吸收材料的制备的过程如下：
10.根据权利要求9所述一种表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料的应用，其特征在于所述表面接枝-Cl端基团的碳化钛MXene材料与基体材料的质量比为1:1或3:2或7:3。
...【技术特征摘要】
1.一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，其特征在于它按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述钛碳化铝、氯化镍、氯化钠和氯化钾的配比为(1～3)g:(2～4)g:(0.5～2)g:(0.5～2)g。
3.根据权利要求1所述一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述加热：真空条件下，于60～150℃下加热6～18h。
4.根据权利要求1所述一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述高温真空绝氧加热：600～900℃下加热6～18h，压力为0～-0.2mpa。
5.根据权利要求1所述一种表面接枝-cl端基团的碳化钛mxene材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述三氯化铁和盐酸的混合溶液：混合溶液中氯化铁浓度为5～15mol/l，盐酸浓度为1～5mol/l。
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟博，何云飞，刘冬冬，苏强，夏龙，黄小萧，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：
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