【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于及吸波材料，具体涉及一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、信息时代的快速发展使电磁波技术在通信技术、电子设备、军事等领域应用广泛。然而，加剧的电磁波污染和辐射也对人类健康、信息安全造成威胁。高效处理电磁污染和吸收电磁波辐射的迫切需要引起了人们对于开发高效电磁波吸收材料的极大关注。目前，大多数吸波材料的吸波属性在制备完成后就已经固定，无法实现动态调控。面对复杂的实际应用环境和领域，单一的电磁波吸收性能已无法满足要求。因此，对当前电磁波吸收材料提出智能可调控性的新要求。
2、气凝胶具有超低密度、高孔隙率、大比表面积以及低介电常数的物理特性，对调控电磁波吸收具有巨大潜力。二氧化钒(vo2)作为一种相变材料，在温度为68℃附近时发生温度驱动金属-绝缘体相变(mit)的现象。同时，其电导率在相变过程中会发生巨大变化，使得vo2在吸波领域中具有潜在的用途。因此，本专利技术提出一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶及其制备方法，以实现对电磁吸收的智能实时可调控功能。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶及其制备方法，解决了传统吸波材料难以实施调控吸波性能的问题。采用本方法所制备的气凝胶可基于温度驱动实现吸波频率可调和吸波功能可切换两种功能。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、(一)一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收
4、进一步的，所述二氧化钒粉末的制备方法为：将五氧化二钒与一水合柠檬酸加入至去离子水中，磁力搅拌至橙黄色，然后进行水热反应，离心干燥后，进行高温退火处理，将处理后的固体研磨后得到vo2粉末。
5、进一步的，所述一水合柠檬酸与五氧化二钒质量比为1.775:1；水热反应温度为180℃；所述高温退火处理程序为450℃持续3～5小时，升温速率不高于3℃/min；高温退火的保护气体为氩气或氮气。
6、进一步的，将二氧化钒粉末进行表面修饰的方法为：将二氧化钒与无水乙醇混合超声，随后加入aptes，磁力搅拌后离心，得到表面带有氨基官能团的二氧化钒。
7、进一步的，二氧化钒粉末与aptes的比例为0.473g：25μl。
8、进一步的，表面带有氨基官能团的二氧化钒与羧基化碳纳米管复合方法为：将表面带有氨基官能团的二氧化钒与羧基化碳纳米管在水中混合，在水浴条件下进行磁力搅拌，接着清洗、干燥，得到吸波填料。
9、进一步的，所述水浴温度为90℃，磁力搅拌时间为1h。
10、进一步的，芳纶纳米纤维分散液的制备方法为：将芳纶纤维加入到含有氢氧化钾的二甲基亚砜溶液中，搅拌，使芳纶纤维裂解为芳纶纳米纤维，利用去离子水洗涤置换出二甲基亚砜溶液，得到芳纶纳米纤维分散液。
11、进一步的，含有氢氧化钾的二甲基亚砜溶液中，氢氧化钾质量浓度为2～3mg/ml；搅拌时间为5-7天。
12、进一步的，冷冻干燥温度为-50～-30℃。
13、进一步的，所述羧基化碳纳米管、表面带有氨基官能团的二氧化钒和芳纶纳米纤维分散液的比例为(0.024～0.040)g：(0.072～0.120)g：16g；芳纶纳米纤维分散液中，芳纶纳米纤维的质量浓度为9～11mg/g。
14、进一步的，所述羧基化碳纳米管、表面带有氨基官能团的二氧化钒和芳纶纳米纤维分散液的比例为(0.024～0.040)g：(0.120～0.200)g：16g；芳纶纳米纤维分散液中，芳纶纳米纤维的质量浓度为9～11mg/g。
15、进一步的，所述羧基化碳纳米管、表面带有氨基官能团的二氧化钒和芳纶纳米纤维分散液的比例为(0.072～0.088)g：(0.360～0.440)g：16g；芳纶纳米纤维分散液中，芳纶纳米纤维的质量浓度为9～11mg/g。
16、(二)本专利技术还提供一种吸波频率可调的气凝胶，由上述方法制备而成。
17、(三)本专利技术还提供一种吸波功能从关闭到开启的气凝胶，由上述方法制备而成。
18、(三)本专利技术还提供一种吸波功能从开启到关闭的气凝胶，由上述方法制备而成。
19、有益效果：
20、本专利技术通过水热法及冷冻干燥法制备得到一种具有多孔结构，且吸波性能可实施调控的气凝胶结构，其中，二氧化钒作为调控填料，将羧基化碳纳米管作为吸波填料与二氧化钒均匀地分布在作为气凝胶骨架的芳纶纳米纤维上。得益于二氧化钒的相变行为，在不同温度下具有不同的介电性能，有利于对吸波性能在智能调控方面的应用。芳纶纳米纤维骨架的气凝胶具有多孔结构，为电磁波进入材料内部提供帮助。通过吸波填料的加入，不同vo2填充量的气凝胶引起了不同程度的多重极化效应，使其能够在温度驱动下实现对电磁波吸收性能的频率可调谐和开关功能可切换功能。
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1.一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1～5任意一项所述制备方法制备的吸波频率可调的气凝胶。
9.根据权利要求1～4、6任意一项所述制备方法制备的吸波功能可切换的气凝胶。
10.根据权利要求1～4、7任意一项所述制备方法制备的吸波功能可切换的气凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于温度驱动的智能可调电磁波吸收复合气凝胶的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝秀清，王树楠，刘一杰，程振宇，周金堂，陈思敏，胡智文，何宁，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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