System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind()
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料制备,尤其涉及一种具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子及其制备方法。
技术介绍
1、纳米四氧化三铁作为一种传统的磁性铁氧体,具有价格便宜、磁性能良好等特点。由于fe3o4的晶胞中同时含有fe2+和fe3+,因而电子以在fe2+和fe3+之间进行转移,使得fe3o4具有良好的导电性能。由于fe3o4具有良好的双复介质特性,因而该材料对电磁波具有介电损耗和磁损耗两种损耗机理。然而,该材料也存在密度较大、填充比较高、易氧化和吸波性能较差等缺点。
2、目前,将fe3o4与其他介电损耗/磁损耗材料相结合是常用的一种处理方式,通过增加介电损耗、磁损耗机制等方式提高电/磁协同作用,提高材料对电磁波的损耗能力,优化材料对电磁波的阻抗匹配程度,实现材料吸波性能的增加。专利(cn112094622a)通过水热法在中空fe3o4粒子表面制备tio2涂层,通过tio2涂层提高界面极化损耗比例以实现复合粒子介电性能的提升,tio2壳层可有效降低fe3o4粒子的密度。但在水热法处理的过程中所使用的化学溶剂种类较多,同时采用水热法制备,不利于大规模制备。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子及其制备方法。本专利技术将湿法化学处理工艺与碳热还原法相结合,通过湿法化学在磁性纳米粒子表面包覆有机物碳层,随后通过碳化实现内外层双还原,制备了多组分杂化吸波粒子,制备的吸波粒子具有吸波性能好的优势:在16.9ghz频段下电磁波最
2、本专利技术的技术方案如下:
3、本专利技术首先保护一种具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子,包括核层和壳层,所述核层包括含铁的物质;所述壳层为含氮的碳层。
4、所述含铁的物质包括fe、feo、fen0.324中的一种或多种;所述壳层的厚度为20~60nm;所述核层的直径为50-60nm。
5、进一步地,所述含铁的物质包括fe、feo和fen0.324。
6、进一步地,所述含氮的碳层是聚多巴胺有机物涂层碳化后得到。
7、本专利技术还保护一种所述具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子的制备方法,包括如下步骤:
8、s1:将纳米四氧化三铁加水,搅拌30~90min,得到四氧化三铁溶液,再加入三羟甲基氨基甲烷,搅拌10~20min后得到混合溶液ⅰ;
9、s3:加入盐酸多巴胺,搅拌10-24h后得到混合溶液ⅲ,磁分离得到fe3o4@pda纳米粒子,清洗,烘干得到多组分杂化吸波粒子初品;
10、s4:将多组分杂化吸波粒子初品煅烧,得到多组分杂化吸波粒子。
11、进一步地,步骤s1中,所述纳米四氧化三铁的粒径为30-70nm。
12、进一步地,步骤s1中,所述纳米四氧化三铁溶液的浓度为0.5-1g/l;所述混合溶液中三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.5-1.5g/l;
13、进一步地,步骤s3加入盐酸多巴胺前还包括步骤s2,即:
14、s2:向步骤s1的混合溶液ⅰ中加入过渡金属盐试剂,搅拌10~20min得到混合溶液ⅱ。
15、进一步地,所述过渡金属盐试剂为六水合硝酸钴;混合溶液ⅱ中,过渡金属盐试剂的浓度为0-5g/l。
16、进一步地,步骤s3中,所述混合溶液ⅲ中,盐酸多巴胺的浓度为1-2g/l。
17、进一步地,步骤s4中,所述煅烧的温度为800-900℃,时间为60-240min。
18、本专利技术同时保护一种所述具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子的应用,所述杂化吸波粒子用于电磁波吸收。
19、本专利技术有益的技术效果在于:
20、(1)本专利技术采用湿法化学对粒子表面进行改性处理,该湿法化学处理工艺拥有工艺流程简单,环保、易于大规模制备、能耗低、溶剂使用量小等优势。
21、(2)本专利技术制备的杂化吸波粒子由于具有壳层和核层,因而可以产生较多的界面极化,可对核壳的组成进行调节,实现材料电磁参数的调整以增加材料的电磁波吸收性能;同时,利用磁性纳米粒子表面包覆有机物碳层,在碳化中实现对核层和壳层的双层还原,制备了多组分杂化材料,具有内外还原层的多组分杂化材料由于电磁波损耗性能的增加,优化材料对电磁波的阻抗匹配程度,因此,具有吸波性能好的优势。
22、(3)本专利技术进一步通过在磁性粒子表面引入混杂金属离子的聚合物碳层,增加了磁性粒子的电磁波损耗机制,同时改善了材料对电磁波的阻抗匹配系数,降低了材料对电磁波的反射比例。本专利技术制备的fe/feo/fen0.324@nc粒子,在16.9ghz频段下电磁波最大反射损耗为-33db,在2-18ghz波段可实现4ghz频宽的吸收,在电磁波吸收领域方面具有良好的电/磁损耗性能,制备工艺简单、成本较低、可适合工业化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述多组分杂化吸波粒子包括核层和壳层,所述核层包括含铁的物质;所述壳层为含氮的碳层;
2.根据权利要求1所述的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述含铁的物质包括Fe、FeO和FeN0.324。
3.根据权利要求1所述的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述含氮的碳层是聚多巴胺有机物涂层碳化后得到。
4.一种权利要求1-3任一项所述多组分杂化吸波粒子的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述纳米四氧化三铁的粒径为30-70nm。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述纳米四氧化三铁溶液的浓度为0.5-1g/L;所述混合溶液Ⅰ中三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.5-1.5g/L。
7.根据权利要求4所示的制备方法,其特征在于,步骤S3加入盐酸多巴胺前还包括步骤S2,即:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述过渡金属盐试剂为六水合硝酸钴;混合溶
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述混合溶液Ⅲ中,盐酸多巴胺的浓度为1-2g/L。
10.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述煅烧的温度为800-900℃,时间为60-240min。
...【技术特征摘要】
1.一种具有电磁波吸收功能的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述多组分杂化吸波粒子包括核层和壳层,所述核层包括含铁的物质;所述壳层为含氮的碳层;
2.根据权利要求1所述的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述含铁的物质包括fe、feo和fen0.324。
3.根据权利要求1所述的多组分杂化吸波粒子,其特征在于,所述含氮的碳层是聚多巴胺有机物涂层碳化后得到。
4.一种权利要求1-3任一项所述多组分杂化吸波粒子的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述纳米四氧化三铁的粒径为30-70nm。
6.根据权利要求4所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:俞科静,周凡,刘甜甜,陈坤林,孙洁,
申请(专利权)人:江南大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。