一种镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料及其制备方法。该微波吸收复合材料是以高分子树脂为基体，在基体中混合有镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉，而制得复合吸波材料，其中，镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉的体积比为0～1∶0～1，且镀Al空心玻璃微球的体积份数≠0，羰基铁粉的体积份数≠0；镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉为微波吸收复合材料的30-50体积％；高分子树脂基体为微波吸收复合材料的50-70体积％。该微波吸收复合材料通过改变镀Al空心玻璃微球的含量可以调节电磁参数，在实现降低面密度的同时，保留材料较好的吸波性能，达到面密度与吸波性能的合理优化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种。是一种新型(镀Al微球/羰基铁粉)微波吸收复合材料，涉及一种应用于吸收电磁波的吸收剂新材料，以及制备方法，能得到电磁性能可调节的轻质吸波材料。
技术介绍
目前，随着现代军事探测技术的不断发展，单一吸收剂的隐身材料已经不能满足现代及未来军事的要求，如何制备出吸收频段宽、吸收强，同时又能减轻材料的面密度，是未来吸波材料研究的重要方向。羰基铁粉具有较好的雷达吸波性能，但密度较大。目前有很多研究把羰基铁粉制成核壳复合粒子，山东大学利用新型悬浮聚合法把羰基铁粉表面进行有机改性，制成羰基铁粉粒子为核，聚合物为壳的复合结构磁性高分子微球，童国秀等制成了羰基铁粉/SiO2核壳复合粒子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。本专利技术是把镀Al空心玻璃微球加入到羰基铁粉复合后并分散于环氧树脂基体中制得的复合材料的吸波性能。在保证复合材料良好吸收性能的同时，减小复合材料的面密度。以期获得电磁性能可调节的轻质吸波材料。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:一种镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料，所述的微波吸收复合材料是以高分子树脂为基体，在基体中混合有镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉，而制得复合吸波材料，其中，镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉的体积比为O 1: O 1，且镀Al空心玻璃微球的体积份数古0，羰基铁粉的体积份数古O ;镀八1空心玻璃微球与羰基铁粉为微波吸收复合材料的30-50体积％ ;高分子树脂基体为微波吸收复合材料的50-70体积％。本专利技术的一种新型(镀Al微球/羰基铁粉)微波吸收复合材料通过在空心玻璃微球表面镀金属膜，可以使其具有吸波功能，再将镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉混合，以环氧树脂作为基体，制得复合吸波材料，能有效地降低面密度，制得电磁性能可调节的轻质吸波材料。镀Al空心玻璃微球作为吸收剂仅为介电损耗材料，对电磁波的磁损耗很小，因此我们采用镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉复合制得的吸波剂，在保持磁损耗的同时，提高介电损耗，降低面密度，来满足航天航空的要求。一般来讲，空心玻璃微球的壁厚I 2um。空心玻璃微球具有轻质量、高强度、隔热、耐腐蚀、流动性好等许多优异特性。通过在空心玻璃微球表面镀金属膜，使其具有吸波功能，成为新一代轻质隐身材料。羰基铁粉是羰基铁化合物经热分解后得到的金属粉末，含铁量大于97% wt.，颗粒为圆球状，比表面积大于40dm2/g，具有较好的雷达吸波性能。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的高分子树脂为环氧树脂和/或聚酰胺。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的高分子树脂为环氧树脂和聚酰胺，环氧树脂和聚酰胺的重量百分比为1:1。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的镀Al空心玻璃微球中的空心玻璃微球的粒度分布为10 70um。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的镀Al空心玻璃微球中的Al的质量百分比含量为8^-12 ^在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的羟基铁粉平均颗粒尺寸为3 μ m。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料为外径7mm，内径3mm，高2mm的同轴样品。—种制备镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料的方法,该方法包括下述步骤:(I)、制备镀Al空心玻璃微球工艺:a、筛选-150目的空心玻璃微球，所述的空心玻璃微球的粒度分布为10 70um，并进行干燥；b、采用直流磁控溅射装置在空心玻璃微球表面镀Al，溅射Al靶纯度> 99.99%,溅射气体为纯度99.99%的氩气，气体压力为0.13 0.65Pa，溅射电流为4.5A，溅射功率为IOOOff ;在溅射过程中，使空心玻璃微球表面均匀沉积金属Al ；C、将镀Al空心玻璃微球分散均匀后在氢气保护下进行400°C _410°C退火处理，保温 4h_5h ；d、对退火处理后的粉末状的镀Al空心玻璃微球进行SEM分析和ICP测试，在镀Al空心玻璃微球中Al的质量百分比为8% -12%。(2)、将镀Al空心玻璃微球与羟基铁粉粉末分别按体积比为O 1: O 1，且镀Al空心玻璃微球的体积份数古O,羰基铁粉的体积份数古O,在混料机中连续混合4h-5h混合均匀，得到镀Al空心玻璃微球/羰基铁粉的复合吸收剂；(3)、将镀Al空心玻璃微球/羰基铁粉的复合吸收剂添加到高分子树脂基体中混合均匀，固化后制成镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料，其中，镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉为微波吸收复合材料的30-50体积％ ;高分子树脂基体为微波吸收复合材料的50-70体积％。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，其特征在于:在所述步骤⑴的a过程中，干燥的温度为120°C _130°C，干燥的时间为4_5小时。在本专利技术的镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料中，所述的步骤(3)中所使用的高分子树脂为环氧树脂和聚酰胺，环氧树脂和聚酰胺的重量百分比为I: 10 本专利技术的优点是:本专利技术的镀Al空心玻璃微球/羟基铁粉微波吸收复合材料通过改变镀Al空心玻璃微球的含量可以调节电磁参数，在实现降低面密度的同时，保留材料较好的吸波性能，达到面密度与吸波性能的合理优化。附图说明图1-1为镀Al空心玻璃微球的XRD图谱。图1-2为镀Al空心玻璃微球/环氧树脂的介电性能ε '和ε ” / ε ’。图2为实施例2的样品实测和计算反射率随频率变化的曲线。图3为实施例3的样品实测和计算反射率随频率变化的曲线。图4为实施例4的样品实测和计算反射率随频率变化的曲线。图5为羟基铁粉/环氧树脂的电磁性能ε" / ε'和u" /u'。具体实施例方式本专利技术的镀Al空心玻璃微球主要采用直流磁控溅射法制备，以空心玻璃微球为基体，采用自制粉末滚动装置以保证玻璃微球表面能够均匀沉积金属Al。控制镀Al微球中Al的质量百分比，将其分散均匀后在氢气保护下进行400°C退火处理。具体工艺流程如下:1、筛选-150目的空心玻璃微球(粒度分布10 70um)，120°C烘干4小时；2、空心玻 璃微球镀Al采用直流磁控溅射装置在玻璃微球表面镀Al，溅射Al靶纯度> 99.99%，溅射气体为纯度99.99%的氩气，气体压力为0.13 0.65Pa，溅射电流为4.5A，溅射功率为IOOOff0溅射过程中，采用自制粉末滚动装置以保证玻璃微球表面能够均匀沉积金属Al。3、将镀Al微球分散均匀后在氢气保护下进行400°C退火处理，保温4h ；4、对样品粉末进行SEM分析和ICP测试，镀Al微球中Al的质量百分比为10%。本专利技术研制的微波吸收复合材料通过同轴法测定其电磁参数，主要实验步骤如下:1、羟基铁粉平均颗粒尺寸为3μπι，购于陕西兴化化工公司；2、将镀Al空心玻璃微球与羟基铁粉粉末分别按O:1 (比较实施例5) ；2: 1(实施例2) ；1: I (实施例3) ；1: 2 (实施例4) ；1: O (比较实施例1)不同体积比混合均匀，在混料机中连续混合4h，得到镀Al微球/羰基铁粉的复合材料；3、同轴样品的制备:首先本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镀Al空心玻璃微球和羰基铁粉的微波吸收复合材料，其特征在于：所述的微波吸收复合材料是以高分子树脂为基体，在基体中混合有镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉，而制得复合吸波材料，其中，镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉的体积比为0～1∶0～1，且镀Al空心玻璃微球的体积份数≠0，羰基铁粉的体积份数≠0；镀Al空心玻璃微球与羰基铁粉为微波吸收复合材料的30?50体积％；高分子树脂基体为微波吸收复合材料的50?70体积％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，毛昌辉，熊玉华，杨剑，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：
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