【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，具体涉及一种半导体mof基吸波超材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着电子信息的全面发展，电磁波(emw)吸收材料被广泛用于减少电磁干扰并避免通信行业众多电子设备(如第五代移动网络)产生的电磁辐射。一般来说，理想的emw吸波材料需要较宽的有效吸收带宽(eab)、较强的吸收性能、密度低、厚度薄、机械性能优良等优点。
2、近年来，大量传统的电磁波吸收研究集中在优化电磁参数以增强电磁波吸收性能。然而，由于kramers-kronig关系的限制，eab被强烈限制在相对狭窄的状态，这使得传统电磁波吸收材料难以满足行业要求。
3、为了应对这些实际挑战，人们提出了超材料的概念，它在可设计性、可重构性和带宽方面具有无与伦比的优势。近年来，具有微波吸收能力的三维(3d)超材料因其体积密度低、可调性灵活、应用多样性等特点而受到广泛关注。三维超材料主要利用emw有损材料和三维空间结构来实现emw的共振、干涉和多重反射损耗，从而表现出显著增强的emw吸收。
4、目前，3d吸波超材料中使用的典型emw吸收体主要是碳基材料(如碳纤维、碳纳米管和石墨烯)、磁性材料(如磁性金属和合金)和介电陶瓷(如sioc陶瓷和sibcn陶瓷)。然而，这些吸收剂的高密度和低机械强度经常被忽视。例如，工业上经常使用羰基铁粉，但其密度可高达7.86g/cm3。使用高密度的吸收剂不仅显著增加了emw吸收超材料的整体密度，而且还影响了制造过程，使其更加复杂。这些困难最终导致吸波体的分散不均匀，从而损害了超材料在emw吸
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提供了一种半导体mof基吸波超材料的制备方法，以解决现有技术的3d吸波超材料无法兼具宽的有效吸收带宽(eab)、较强的吸收性能、密度低、厚度薄、机械性能，导致应用受限的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种半导体mof基吸波超材料的制备方法，所述半导体mof基吸波超材料包括若干相同且呈周期性阵列排布的基本结构单元，所述基本结构单元由基底和一体设置在所述基底上的四棱台组成，相邻的所述基本结构单元之间通过所述基底相连；所述半导体mof基吸波超材料由以环氧树脂为基体并掺杂半导体mof组成，所述半导体mof为尺寸均匀的二维长片结构的cuht。
3、作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述基底的厚度为0.2-1.0mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为1.5-3.5mm，下底面边长为12.5-15.5mm，上底面边长为5-9mm。
4、作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述基底的厚度为0.5mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为3.4mm，下底面边长为15.0mm，上底面边长为8.3mm。
5、根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种上述半导体mof基吸波超材料的制备方法，包括以下步骤：
6、s1、在反应容器中将4-羟基苯硫酚溶于无水乙醇，并加入氧化亚铜，通过多次冻-泵-融循环脱气，再在氩气保护气氛下，以80-85℃温度加热回流反应45-52h，得到半导体mof；
7、s2、取环氧树脂、环氧树脂固化剂和环氧树脂促进剂混合，配置成环氧树脂溶液，环氧树脂的型号优选为bisphenol-a ep(b-a ep)或e-51；
8、s3、将半导体mof与环氧树脂溶液混合均匀，倒入模具中，固化，形成半导体mof基吸波超材料。
9、作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述半导体mof基吸波超材料中半导体mof含量占35-60wt％。
10、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s1中，加热回流反应的温度为80℃，反应时间为48h。
11、作为本专利技术的进一步优选技术方案，步骤s2中，配置的环氧树脂溶液中还添加有消泡剂。
12、作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述环氧树脂、环氧树脂固化剂、环氧树脂促进剂和消泡剂按重量比为100：30：10：1。
13、作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述环氧树脂固化剂为二乙基甲基苯二胺；所述环氧树脂促进剂为(2,4,6-三((二甲基氨基)甲基)苯酚，所述消泡剂为有机硅油。
14、根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种半导体mof基吸波超材料的应用，作为c，x和ku波段吸波材料的应用，在航空航天、军事、可穿戴电子和移动通信等领域具有广阔的应用前景。
15、与现有技术相比，本专利技术能达到以下有益技术效果：
16、本专利技术开发了一种半导体mof基吸波超材料(以下简称超材料)的创新制备方法，将cuht与环氧树脂进行共混，结合超材料的结构设计，制备得到了电磁波吸收性能优异的半导体mof基超材料。半导体mof(cuht)具有均匀尺寸的二维长片结构时，电导率显着提高，介电匹配性能明显提高，而环氧树脂(ep)因其良好的机械性能而被选为分散基体。cuht中酚类配体中氧原子引入的极性显著增强了其与ep的相容性；cuht在ep树脂中表现出定向和均匀的排列，这导致了内部导电网络的形成，即使在相对较低的添加量下，也能产生优异的介电性能和阻抗匹配特性，从而降低了体积密度并增强了emw吸收性能。
17、本专利技术的超材料，在2-18ghz范围内，在较低厚度(3.9mm)的情况下可实现11.4ghz(6.6-18ghz)的有效吸波带宽，覆盖部分c波段以及整个x波段和ku波段。该超材料还表现出较好的比强度，具有0.727g/cm3的超低密度，以及具有256.81mpa/(g/cm3)的超高比压缩强度。本专利技术制备方法中，可通过对轻质半导体型金属-有机框架(cuht)的合成条件进行优化，调控cuht的晶型和电导率，从而提升并优化了超材料的电磁波吸收性能。
18、本专利技术利用环氧树脂的柔性和可塑性，结合3d宏结构设计，合理开发了一种基于半导体mof的新型3d宏结构emw吸波材料，从而大大拓宽了eab。该制备方法为未来宽带和轻型emw吸波材料的设计、制造和应用提供了新的见解，并有效解决了现有吸波材料技术中存在的薄厚度，低密度，宽带和力学性能之间的兼容问题。
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1.一种半导体MOF基吸波超材料，其特征在于，所述半导体MOF基吸波超材料包括若干相同且呈周期性阵列排布的基本结构单元，所述基本结构单元由基底和一体设置在所述基底上的四棱台组成，相邻的所述基本结构单元之间通过所述基底相连；
2.根据权利要求1所述的半导体MOF基吸波超材料，其特征在于，所述基底的厚度为0.2-1.0mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为1.5-3.5mm，下底面边长为12.5-15.5mm，上底面边长为5-9mm。
3.根据权利要求1所述的半导体MOF基吸波超材料，其特征在于，所述基底的厚度为0.5mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为3.4mm，下底面边长为15.0mm，上底面边长为8.3mm。
4.一种权利要求1-3任一项所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，所述半导体MOF基吸波超材料中半导体MOF含量占35-60wt％。
6.根据权利要求4所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，步骤S
7.根据权利要求4所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，配置的环氧树脂溶液中还添加有消泡剂。
8.根据权利要求7所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂、环氧树脂固化剂、环氧树脂促进剂和消泡剂按重量比为100：30：10：1。
9.根据权利要求8所述的半导体MOF基吸波超材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂固化剂为二乙基甲基苯二胺；所述环氧树脂促进剂为(2,4,6-三((二甲基氨基)甲基)苯酚，所述消泡剂为有机硅油。
10.权利要求1-3任一项所述的半导体MOF基吸波超材料，或权利要求4-9任一项所述的方法制备得到的半导体MOF基吸波超材料作为C，X和Ku波段吸波材料的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体mof基吸波超材料，其特征在于，所述半导体mof基吸波超材料包括若干相同且呈周期性阵列排布的基本结构单元，所述基本结构单元由基底和一体设置在所述基底上的四棱台组成，相邻的所述基本结构单元之间通过所述基底相连；
2.根据权利要求1所述的半导体mof基吸波超材料，其特征在于，所述基底的厚度为0.2-1.0mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为1.5-3.5mm，下底面边长为12.5-15.5mm，上底面边长为5-9mm。
3.根据权利要求1所述的半导体mof基吸波超材料，其特征在于，所述基底的厚度为0.5mm；所述四棱台为正四棱台，其高度为3.4mm，下底面边长为15.0mm，上底面边长为8.3mm。
4.一种权利要求1-3任一项所述的半导体mof基吸波超材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的半导体mof基吸波超材料的制备方法，其特征在于，所述半导体mof基吸波超材料中半...
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