【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，具体涉及一种吸波气凝胶材料及其制备方法和在pmi吸波泡沫制备中的应用。
技术介绍
1、随着电磁技术的快速发展，电磁辐射和干扰对人体免疫系统和神经系统造成的危害，以及对各种精密操作仪器的干扰和动植物生长的影响等问题引起了广泛的关注。目前常见的微波吸收剂材料主要包括微、超微磁性金属及合金粉末吸收剂、铁氧体吸收剂、导电高聚物吸收剂等。
2、铁氧体吸收材料，如铁氧体锂镉、铁氧体锂锌、镍镉铁氧体、陶瓷铁氧体等，这些材料不仅具有较高的吸波能力，而且在一定程度上解决了传统吸波材料吸收频带窄、密度大等问题。导电高聚物吸收剂是另一类重要的微波吸收剂，其吸波机理与传统吸波材料有所不同，它们通过特定的导电机制，有效地吸收和衰减电磁波。金属超细微粉也是常见的微波吸收剂之一。这些材料的粒度通常在10μm甚至1μm以下，主要包括金属铁粉、铁合金粉等，它们通过磁滞损耗、涡流损耗等机制吸收和衰减电磁波。
3、质量轻、匹配厚度合适、衰减性能好、阻抗匹配性好、较宽的有效吸收带宽、化学稳定性好、成本低、制备工艺简单是目前吸波材料的研究热点。近年来，具有良好微波吸收性能的低密度多孔隙的气凝胶材料受到了研究者的广泛关注，如纤维素气凝胶、碳纳米纤维气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、石墨烯气凝胶等。
4、碳基类的气凝胶因其良好的化学稳定性具有成为优异吸波材料的巨大潜力。 现有技术中记载有碳基类的气凝胶，见参考文献1和2。
5、参考文献1：公告号为cn114350159a的中国专利文献。
6、参考文献1
7、参考文献2：公告号为cn 113265223 a的中国专利文献。
8、参考文献2记载了一种基于氮掺杂的铁碳复合吸波材料及其制备方法和应用，以铁盐和碳源为原料，将其均匀分散于水溶剂中，于80～100℃下，反应4～12小时，获得铁碳复合吸波材料前驱体；将获得的铁碳复合吸波材料前驱体与氮源混合均匀后，在氩气氢气混合气体氛围中，于700～900℃保温1～3小时，得到黑色固体状的粗产物，所述粗产物经后处理后即得到铁碳复合吸波材料。通过简单工艺原位成功制备了纳米碳管形貌且在x波段具有强吸收的铁碳复合吸波材料。
9、然而，碳基材料在作为吸波剂与基材进行复合过程中，由于纳米碳的分散性能较差，容易发生团聚现象，使得基材在与吸波剂的复合过程中，难以实现碳材料在基材中的均匀分布，吸波剂在吸波基材中分散不均匀会造成吸波效率降低，因为吸波效果往往依赖于吸波剂与电磁波的充分接触和相互作用，如果吸波剂聚集成团或分布不均，电磁波可能无法有效地被吸收，导致吸波效率下降。同时，吸波剂分散不均匀还有可能导致吸波频带变窄。理想的吸波材料应能在较宽的频率范围内有效吸收电磁波，但如果吸波剂分布不均，材料的吸波性能可能只在特定频率范围内表现良好，而在其他频率下吸波效果较差。并且，吸波剂的分散均匀性还会影响材料的电磁参数，如介电常数和磁导率。这些参数决定了材料与电磁波相互作用的方式和强度。分散不均匀可能导致这些参数在空间上发生波动，使得材料的吸波性能不稳定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决现有技术中碳基材料作为吸波剂在制备吸波材料时分散性不好进而影响吸波效果的技术问题，提供一种吸波气凝胶材料及其制备方法和在pmi吸波泡沫制备中的应用。
2、本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种吸波气凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将硅源、酸处理剂和混合溶剂按照重量比为0.01-0.1：0.1-0.25：1混合均匀，得到硅源水解溶液；
4、s2、将无机碳源置于硅源水解溶液中浸渍，得到附着硅源的无机碳源；
5、s3、将附着硅源的无机碳源进行固化处理，得到碳源-硅源复合体；
6、s4、将碳源-硅源复合体置于带有感应线圈的热处理设备中，通入惰性气体，关闭感应线圈，控制处理压力为5-10mpa，处理温度为200-260℃热处理1-3min，然后打开感应线圈，继续处理0.5-1min，碳源-硅源复合体中分散的碳在感应线圈作用下快速升温，实现局部快速升温，部分碳转化为碳化硅，处理结束后自然冷却，得到sic/c复合气凝胶，将sic/c复合气凝胶粉碎成sic/c复合气凝胶粉体；
7、s5、对sic/c复合气凝胶粉体进行表面改性，即得到吸波气凝胶材料。
8、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述硅源为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和六甲基二硅氧烷中的一种或任意混合物；酸处理剂为乙酸、草酸、硫酸或硝酸；混合溶剂为去离子水和乙醇的任意比混合物。
9、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述碳源为碳纤维毡，碳纤维毡的密度为0.15-0.25g/cm3，厚度为0.05-0.15mm。
10、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述固化处理具体为：在空气环境下100-120℃保温1-2h。
11、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述热处理过程中，感应线圈的功率为1-3kw。
12、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述表面改性具体为：将sic/c复合气凝胶粉体和聚乙烯亚胺置于搅拌机中进行混合，控制固相含量为35-45%搅拌1-2h，搅拌结束后，经抽滤、水洗及干燥，得到吸波气凝胶材料。
13、作为本专利技术一种吸波气凝胶材料的制备方法的进一步优化：所述表面改性具体为：将sic/c复合气凝胶粉体、甲苯和硅烷偶联剂置于反应釜中进行混合，在惰性气氛下，控制温度为75-85℃搅拌反应3-5h，反应结束后，经抽滤、水洗及干燥，得到吸波气凝胶材料。
14、本专利技术还提供一种吸波气凝胶材料，该材料通过上述制备方法制备得到。
15、本专利技术还提供一种上述吸波气凝胶材料在pmi吸波泡沫制备中的应用，具体的，先制备pmi泡沫板，并将pmi泡沫板切成薄片，以吸波气凝胶材料为吸波剂配制吸波剂溶液，将薄片浸入吸波剂溶液中进行浸渍处理，最后将浸渍处理完的pmi泡沫薄片逐层平压进蜂窝泡沫中，制得pmi吸波蜂窝泡沫。
16、其中，吸波剂溶液按重量份数包括：蒸馏水100-150份、硅丙树脂80-120份、吸波气凝胶材料10-15份、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.5份以及甲基纤维素0.1-0.3份。
17、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用无机碳源制备sic/c复合气凝胶材料，在热处理过程中，凝胶内部分散的部分无机碳在感应线圈的作用下，快速升温并完成sic的转化，与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述硅源为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和六甲基二硅氧烷中的一种或任意混合物；酸处理剂为乙酸、草酸、硫酸或硝酸；混合溶剂为去离子水和乙醇的任意比混合物。
3.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述碳源为碳纤维毡，碳纤维毡的密度为0.15-0.25g/cm3，厚度为0.05-0.15mm。
4.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述固化处理具体为：在空气环境下100-120℃保温1-2h。
5.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述热处理过程中，感应线圈的功率为1-3KW。
6.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述表面改性具体为：将SiC/C复合气凝胶粉体和聚乙烯亚胺置于搅拌机中进行混合，控制固相含量为35-45%搅拌1-2h，搅拌结束后，经抽滤、水洗及干燥，得到吸波气凝胶材料。
7.如
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述方法制备得到的吸波气凝胶材料。
9.如权利要求8所述吸波气凝胶材料在PMI吸波泡沫制备中的应用，先制备PMI泡沫板，并将PMI泡沫板切成薄片，以吸波气凝胶材料为吸波剂配制吸波剂溶液，将薄片浸入吸波剂溶液中进行浸渍处理，最后将浸渍处理完的PMI泡沫薄片逐层平压进蜂窝泡沫中，制得PMI吸波蜂窝泡沫。
10.如权利要求9所述吸波气凝胶材料在PMI吸波泡沫制备中的应用，其特征在于：所述吸波剂溶液按重量份数包括：蒸馏水100-150份、硅丙树脂80-120份、吸波气凝胶材料10-15份、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.5份以及甲基纤维素0.1-0.3份。
...【技术特征摘要】
1.一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述硅源为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和六甲基二硅氧烷中的一种或任意混合物；酸处理剂为乙酸、草酸、硫酸或硝酸；混合溶剂为去离子水和乙醇的任意比混合物。
3.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述碳源为碳纤维毡，碳纤维毡的密度为0.15-0.25g/cm3，厚度为0.05-0.15mm。
4.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述固化处理具体为：在空气环境下100-120℃保温1-2h。
5.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述热处理过程中，感应线圈的功率为1-3kw。
6.如权利要求1所述一种吸波气凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述表面改性具体为：将sic/c复合气凝胶粉体和聚乙烯亚胺置于搅拌机中进行混合，控制固相含量为35-45%搅拌1-2h，搅拌结束后...
【专利技术属性】
技术研发人员：范吉昌，乔玉辉，朱新军，余东升，杨建辉，徐艳凯，孙要梅，何茜婵，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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