【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸波材料制备，更具体地说，本专利技术涉及一种高熵max相吸波材料及其制备与应用。
技术介绍
1、现代战争要求隐形战斗机具有适应极端战场环境和吸收全波长电磁波的能力。目前吸波材料的吸收频段集中在8ghz以上，低频吸收难以突破。max相材料是第三代反应堆的替代材料，适用于强辐射、高温等极端环境，其典型的二维层状结构有利于电磁波吸收，非常适合作为隐形战斗机尾喷的吸波涂层。
2、材料的吸收性能通常取决于介电损耗和磁损耗。max相材料具有键合各向异性和高电子迁移率。zhou等人发现ti2alc max的ti层和al层之间金属键的存在是其良好导电性的原因。luo等人通过多元素方法对ti2alc的m位进行掺杂，改变了材料的电荷分布，增加了极化损耗，从而改变了其吸波性能。li等人发现在ti3alc2中掺杂磁性元素fe，依靠结构调制改善了材料的阻抗匹配，介电损耗和磁损耗的协同效应改变了材料的吸波性能。
3、高熵固溶法可以将元素在体系中的特定位置、不同比例进行合金化，在保持原有化学结构不变的情况下提高材料的性能。qiao等人采用两步固相反应法制备了高熵max相(mo0.25cr0.25ti0.25v0.25)3alc2，它表现出优异的电磁波(emw)吸收性能，rlmin为-45.80db，且800℃氧化后，其电磁波吸收特性仍与未氧化粉末相当。shen等人在1550℃下制备了he max相(ti1/5zr1/5v1/5nb1/5ta1/5)2alc，该材料具有优异的微波吸收性能，在11.92ghz(厚度为2.4m
4、传统电磁吸波材料，如磁性氧化物(fe3o4、coo等)、磁性金属(fe、co、ni等)及其相关合金(feco、coni等)，容易腐蚀且重量重。当温度超过居里温度时，这些磁性材料就会退磁。meng等人发现表面覆盖超薄碳层的fe3o4复合纳米材料在ku波段具有较强的电磁波吸收。liao等人使用cozn-mof作为模板/前体，并在n2下在所需温度下热解制备了多孔co/zno/c微棒，在ku波段(12.1ghz)具有强吸收，最小反射损耗为-52.6db。weng等人采用共沉淀和高温煅烧的方法制备了feni/c复合材料，发现在2.5mm厚度下获得了-53.67db(11.28ghz)的rlmin和2.64ghz的eab。这些磁性氧化物和复合材料都在x-ku波段(8～18ghz)实现了强电磁波吸收。然而，吸波材料在s-c波段(2～8ghz)的电磁波吸收方面仍然面临挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种高熵max相吸波材料，所述高熵max相吸波材料的化学通式为m2ax；
3、所述m元素为v元素；所述a元素为al、mn、fe、co和ni元素；所述x元素为c元素。
4、如上所述的一种高熵max相吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤一、将钒、铝、铁、钴、镍、锰和石墨粉末在玛瑙研钵中混合研磨，真空干燥，得到混合粉末；
6、步骤二、将混合粉末放入氧化铝容器中，并将容器放入管式炉中，在惰性气氛下烧结，然后在惰性气氛下自然冷却至室温，得到高熵max相吸波材料。
7、优选的是，所述步骤一中，钒、铝、铁、钴、镍、锰和石墨粉末中v、al、fe、co、ni、mn、c的摩尔比为2:1.0～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3:0.3～0.5:1。
8、优选的是，所述步骤一中，各原料的参数为：钒(99.9wt％，100～200目)、铝(99.95wt％，25μm)、铁(98wt％，400目)、钴(99.5wt％，～300目)、镍(99.9wt％，≥200目)、锰(99wt％，≥200目)、石墨(99wt％，200目)。
9、优选的是，所述步骤一中，研磨时间为50～70min。
10、优选的是，所述步骤一中，真空干燥温度为70～90℃，干燥时间为10～14h。
11、优选的是，所述步骤一中，将钒、铝、铁、钴、镍、锰和石墨粉末加入等离子体球磨机中，在氩气气氛下球磨30～40min，然后将混合粉末真空干燥；其中等离子体球磨机电压为10～20kv，放电电流为1～2a，球磨罐内气压为0.2～0.4mpa，球磨转速为800～1200rpm，球磨罐内衬为玛瑙，磨球为玛瑙，大球直径为10～30mm，小球直径为5～10mm，大球与小球的质量比为1:0.8～1，球料比为5～15:1。
12、优选的是，所述步骤一中，将混合粉末置于共振声混合机中，在震动频率为40～50hz、真空度为100～200pa的条件下混合30～60min，混合过程为间歇共振混合，间隙循环为共振5min、暂停5min。
13、优选的是，所述步骤二中，惰性气氛为氩气气氛。
14、优选的是，所述步骤二中，烧结的具体方式为：以4～6℃/min的升温速率升温至1300～1500℃，保温3～4h。
15、一种如上所述的制备方法制备的高熵max相吸波材料在低频电磁波吸收中的应用。
16、优选的是，所述低频为2～8ghz。
17、本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术通过低温一步固相反应法成功合成了一种高熵max相吸波材料，通过在max相的a位点引入磁性元素和控制晶粒微观结构，增强了低频电磁波吸收，同时通过进一步改变原料中的溶剂池元素，实现了材料的介电损耗和磁损耗协同和阻抗匹配增强，吸收频段进一步突破至低频范围。本专利技术制备的he-max al在c波段(6.16ghz时厚度为3.0mm)具有优异的吸收性(rlmin＝-37.4db)。本专利技术制备的he max al在低频段(2～8ghz)具有匹配厚度薄、有效吸收带宽宽、吸收带更连续、吸波能力强的优点，有望应用于强辐照、抗氧化、耐腐蚀等极端工作环境，为开发低频强电磁波吸波材料提供了一种新的设计方法。
18、本专利技术还采用等离子体球磨对原料进行混合研磨，提高了粉末的研磨效率及混合均匀性，有利于提高后续烧结过程中材料的均匀性，再对混合粉末进行真空共振声混合处理，通过在混合粉末内部产生宏观振动混合和微观声流混合耦合作用，让多种粉末得到均匀的混合，进一步提高后续烧结过程中材料的均匀性，使材料的反应更加彻底，从而进一步提高了高熵max相吸波材料的低频电磁波吸收性能。
19、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种高熵MAX相吸波材料，其特征在于，所述高熵MAX相吸波材料的化学通式为M2AX；
2.如权利要求1所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，钒、铝、铁、钴、镍、锰和石墨粉末中V、Al、Fe、Co、Ni、Mn、C的摩尔比为2:1.0～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3:0.3～0.5:1。
4.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，各原料的参数为：钒(99.9wt％，100～200目)、铝(99.95wt％，25μm)、铁(98wt％，400目)、钴(99.5wt％，～300目)、镍(99.9wt％，≥200目)、锰(99wt％，≥200目)、石墨(99wt％，200目)。
5.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，研磨时间为50～70min。
6.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，
7.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，惰性气氛为氩气气氛。
8.如权利要求2所述的一种高熵MAX相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，烧结的具体方式为：以4～6℃/min的升温速率升温至1300～1500℃，保温3～4h。
9.一种如权利要求2～8任一项所述的制备方法制备的高熵MAX相吸波材料在低频电磁波吸收中的应用。
10.如权利要求9所述的一种高熵MAX相吸波材料的应用，其特征在于，所述低频为2～8GHz。
...【技术特征摘要】
1.一种高熵max相吸波材料，其特征在于，所述高熵max相吸波材料的化学通式为m2ax；
2.如权利要求1所述的一种高熵max相吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种高熵max相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，钒、铝、铁、钴、镍、锰和石墨粉末中v、al、fe、co、ni、mn、c的摩尔比为2:1.0～1.2:0.1～0.3:0.1～0.3:0.1～0.3:0.3～0.5:1。
4.如权利要求2所述的一种高熵max相吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，各原料的参数为：钒(99.9wt％，100～200目)、铝(99.95wt％，25μm)、铁(98wt％，400目)、钴(99.5wt％，～300目)、镍(99.9wt％，≥200目)、锰(99wt％，≥200目)、石墨(99wt％，200目)。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈青云，韩嘉鑫，程勇，刘陈成，陈琦杰，曾舒艺，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
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