CN103642459A - 多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电磁波吸收材料领域，旨在提供多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法。该多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法包括步骤：制备Fe(OH)3/GO静电复合物的悬浊液，制备具有多孔阵列织构的产物，制备多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体，以及最后制得多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。本发明制备的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料可广泛应用于隐身技术，还可用来隐蔽机场导航设备，也可利用其防止电磁辐射或泄漏。

Description

多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法
技术领域
本发明是关于电磁波吸收材料领域，特别涉及多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法。
背景技术
近几年来，由于随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场，机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
电磁波吸收材料作为材料科学的一个重要分支，对其研究始于二战时期，最早的吸波材料是出于军事隐身技术的需要，各国为实现军事领先的目的，投入巨资在吸波材料领域进行广泛的研究。随着现代科学技术的发展，各种电子、电气设备为人们的日常生活以及社会建设提供了很大帮助。与此同时，电子、电气设备工作过程中产生的电磁辐射与于扰问题又制约着人们的生产和生活，导致人类生存空间的电磁环境日益恶化。电磁波在科学技术上的广泛应用带来的社会问题，成为一种继水源、大气和噪声之后的具有较大危害性且不易防护的新污染源，它不仅影响通讯，甚至直接威胁到人类的健康。目前，世界各国都加大了对电磁污染问题的研究，相继制定了有关标准和法规以控制和净化电磁环境。控制电磁辐射污染，常用的有效措施是电磁屏蔽，主要是防止射频电磁场的影响，将其辐射强度抑制在安全范围之内。因此随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已经突破了军事隐身范畴，深入到通讯抗干扰、电子信息保密、环保及人体防护等诸多领域。
吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类：其一，电阻型损耗，此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流（包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流）越大，从而有利于电磁能转化成为热能。其二，电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等。其三，磁损耗，此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等，其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。铁氧体吸收剂是研究较多也是较成熟的吸收剂之一，自然共振是其主要吸波机制，在高频下有较高的磁导率和电阻率，电磁波易进入且能快速衰减，因而被广泛用作隐身材料。铁氧体吸收剂具有吸收强、抗蚀能力强及成本低等优点，但也存在密度大、高温特性差等缺点。因此单一的铁氧体制成吸波材料难以满足吸收频带宽、质量轻、厚度薄的要求，通常要与其它吸收剂复合才能满足性能要求。基于上述原因，铁氧体吸收剂正朝着以下趋势发展，一是朝纳米量级的铁氧体发展，依靠纳米尺寸效应来提高吸波性能；二是与其它吸收剂复合，如在其它轻质吸收剂上涂覆铁氧体涂层，以降低密度。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够吸收电磁辐射的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤A：取氧化石墨或氧化石墨烯加入水中，搅拌均匀后形成悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入二价或三价铁盐溶液，形成Fe(OH)3/GO静电复合物的悬浊液；
步骤B：将步骤A中得到的悬浊液冷却至室温，然后倒入定向结晶器中，进行快速定向凝固，冷却速度为1～10℃/s，凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物；
步骤C：将步骤B中的具有多孔阵列织构的产物移置于水热釜内胆容器中，再加入氧化石墨或氧化石墨烯悬浊液，在正负电荷静电作用下，氧化石墨或氧化石墨烯吸附到步骤B中的产物的多孔阵列织构的内壁上，蒸发干燥后，在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体；
步骤D：向步骤C的水热釜内胆容器中，加入浓度为1～10wt%的硼氢化钠水溶液，然后将水热釜内胆容器安装于密封压力容器中，加热至140～180℃反应0.5～5小时，反应结束后冷却至室温，取出清洗并干燥后，即得到多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
作为进一步的改进，所述步骤A中的二价或三价铁盐溶液为二价或三价铁的氯化物、硝酸盐或硫酸盐。
作为进一步的改进，所述步骤B中的定向结晶器包括圆筒形的绝热层和铜制的冷却底盘，冷却底盘上分布有凹坑，凹坑内置有冰晶，冷却底盘置于冷却器的冷端，且冷却器的冷却速度可调。
作为进一步的改进，所述定向结晶器的内径与水热釜内胆容器的内径相同。
提供基于所述制备方法制备的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料，多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料是指：石墨烯铁氧体复合材料中布有相互平行的圆柱通孔，圆柱通孔的孔径和排列方式取决于定向结晶器冷却底盘上凹坑的直径和分布模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料可广泛应用于隐身技术。在飞机、导弹、坦克、舰艇、仓库等各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料，就可以吸收侦察电波、衰减反射信号，从而突破敌方雷达的防区，这是反雷达侦察的一种有力手段，减少武器系统遭受红外制导导弹和激光武器袭击的一种方法。此外，电磁波吸收材料还可用来隐蔽着落灯等机场导航设备及其它地面设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架和通气管道等设备。也可利用其进行安全保护高功率雷达、通信机、微波加热等设备，防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康。也可作为墙面涂料，吸收家用电器发出的电磁辐射，使家居生活远离电磁辐射。
附图说明
图1为本发明的定向结晶器及多孔阵列织构形成机理。
图2为电磁波吸收量与多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料孔径的关系
图中的附图标记为：101Fe(OH)3/GO静电复合物形成的悬浊液；102冰柱状晶；103Fe(OH)3/GO复合物；104绝热层；105冷却底盘；106冷却器的冷端。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
氧化石墨正式名称为石墨氧化物或被称为石墨酸，是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物。氧化石墨可以通过用强氧化剂来处理石墨来制备。所得到的产物中，氧化程度最高的产物是一种碳、氧数量之比介于2.1到2.9之间黄色固体，并仍然保留石墨的层状结构，但结构变得更复杂。
氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。
本发明中氧化石墨和氧化石墨烯都可作为合成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的原料，用英文字母GO表示。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。本发明中充分利用铁氧体和石墨烯对不同频段电磁波吸收能力的不同，石墨烯对长波长的红外及雷达波有隐身作用，而铁氧体具备短波吸收作用，两者性能通过材料的复合，达到性能的弥补。
通常多晶体结晶过程中，由于温度梯度的不同，各晶粒就会沿着某些方向排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而在这些方向上取向几率增大的现象，这种现象叫做择优取向。这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。本发明中利用定向凝固技术使冰呈定向生长，促成Fe(OH)3/GO静电复合物织构的形成。
多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤A：氧化石墨或氧化石墨烯悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入二价或三价铁盐溶液，形成Fe(OH)3/GO静电复合物的悬浊液。当加入三价铁盐溶液时，铁盐水解生成氢氧化铁胶体；当加入二价铁盐溶液时，亚铁盐水解生成氢氧化亚铁，随后在搅拌过程中氧化成氢氧化铁形成胶体。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨带负电，两者结合形成Fe(OH)3/GO静电复合物，形成悬浊液。其中二价或三价铁盐溶液为二价或三价铁的氯化物、硝酸盐或硫酸盐。
步骤B：将步骤A中得到的悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，进行快速定向凝固，冷却速度为1～10℃/s，凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物。
定向结晶器包括圆筒形的绝热层104和铜制的冷却底盘105，冷却底盘105上分布有凹坑，凹坑内置有冰晶，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，且冷却器的冷却速度可调。形成具有多孔阵列织构的Fe(OH)3/GO静电复合物的关键在于调控冷却速度。冷却速度过快，冰也在悬浊液中形核，凝固完全后冰和Fe(OH)3/GO静电复合物混合在一起形成混和物，无法形成多孔阵列织构的Fe(OH)3/GO静电复合物。冷却速度过慢，冰晶体生长速度很慢，Fe(OH)3/GO静电复合物总是处于冰晶体生长前沿，造成冰和Fe(OH)3/GO静电复合物的分离，同样无法形成多孔阵列织构的Fe(OH)3/GO静电复合物。只有控制冰晶体的生长速度略大于Fe(OH)3/GO静电复合物的迁移速度，才能实现在冰晶体的柱状垂直生长。在冰柱生长过程中，Fe(OH)3/GO静电复合物被横向排挤到冰晶体的晶界处，并在水结晶体积膨胀所产生的压力作用下，压实Fe(OH)3/GO静电复合物，形成多孔阵列织构的Fe(OH)3/GO静电复合物，其形成原理如图1所示。
这里使用的定向凝固技术通常应用于制造高强度合金，伴随高温合金的发展而逐渐发展起来的。定向凝固成形技术是，在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，以获得具有特定取向柱状晶的技术。由于该技术较好地控制了凝固组织的晶粒取向，消除了横向晶界，大大提高了材料的纵向力学性能。因此，将该技术用于燃气涡轮发动机叶片的生产，所获得的柱状晶组织具有优良的抗热冲击性能、长的疲劳寿命、高的高温蠕变抗力和中温塑性，进而提高了叶片的使用寿命和使用温度。该技术的进一步发展是单晶生产，它除了用于高温合金单晶叶片的研制外，还逐渐推广到半导体材料、磁性材料、复合材料的研究中，成为现代凝固成形的重要手段之一。
步骤C：将步骤B中得到的产物移置于与定向结晶器的内径相同的水热釜内胆容器中，再加入氧化石墨或氧化石墨烯悬浊液，在正负电荷静电作用下，氧化石墨或氧化石墨烯吸附到步骤B中得到的产物的多孔阵列织构的内壁上，蒸发干燥后，在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体。
步骤D：向步骤C的水热釜内胆容器中，加入浓度为1～10wt%的硼氢化钠水溶液，然后将水热釜内胆容器安装于密封压力容器中，加热至140～180℃反应0.5～5小时，反应结束后冷却至室温，取出清洗并干燥后，即得到多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
提供基于所述制备方法制备的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料，多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料是指：石墨烯铁氧体复合材料中布有相互平行的圆柱通孔，圆柱通孔的孔径和排列方式取决于定向结晶器冷却底盘上凹坑的直径和分布模式。当电磁辐射波进入多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料孔道，在孔道内不断被反射，向内传播。每一次的反射，石墨烯铁氧体复合材料进行一次波吸收。显然孔道越小，电磁辐射波被反射的次数越多，吸波效果越好。但孔径过小将影响电磁辐射波的进入，还将导致材料密度增加，导致表面反射增加，降低波吸收效率。
下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例一：Fe(OH)3/氧化石墨烯悬浊液制备
100毫升水中加入氧化石墨烯10克，搅拌均匀后形成氧化石墨烯悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含氯化铁30wt%的氯化铁溶液50毫升。氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨烯带负电，两者结合形成Fe(OH)3/氧化石墨烯静电复合物，形成悬浊液。
实施例二：多孔阵列织构形成
100毫升水中加入氧化石墨10克，搅拌均匀后形成氧化石墨悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含硫酸亚铁30wt%的硫酸亚铁溶液50毫升。硫酸亚铁水解生成氢氧化亚铁，随后在搅拌过程中氧化成氢氧化铁形成胶体。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨带负电，两者结合形成Fe(OH)3/氧化石墨静电复合物，形成悬浊液。
将上述悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，进行快速定向凝固，冷却速度为1℃/s，结晶器冷却底盘105凹坑中置有冰晶作为柱状冰的晶种。凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物。
同理，这里进行定向冷凝的悬浊液，替换成实施例一中制得的悬浊液，也能形成具有多孔阵列织构的产物。
实施例三：多孔阵列前驱体的制备
100毫升水中加入10克GO，即氧化石墨或氧化石墨烯，搅拌均匀后形成GO悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含硝酸铁30wt%的硝酸铁溶液50毫升。硝酸铁水解生成氢氧化铁胶体，由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而GO带负电，两者结合形成Fe(OH)3/GO静电复合物，形成悬浊液。
将上述悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，进行快速定向凝固，冷却速度为5℃/s，结晶器冷却底盘105凹坑中置有冰晶作为柱状冰的晶种。凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物。
将上述具有多孔阵列织构的产物移置于水热釜内胆容器，再加入GO悬浊液，同样在正负电荷静电作用下，GO吸附到上述产物多孔阵列织构的内壁，蒸发干燥后在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体。
同理，这里的具有多孔阵列织构的产物，替换成实施例二中制备的具有多孔阵列织构的产物，也能形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体。
实施例四：多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备
100毫升水中加入氧化石墨10克，搅拌均匀后形成氧化石墨悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含硫酸亚铁30wt%硫酸铁溶液50毫升。硫酸亚铁水解生成氢氧化亚铁，进而在空气中被氧化成Fe(OH)3形成胶体，由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨带负电，两者结合形成Fe(OH)3/氧化石墨静电复合物，形成悬浊液。
将上述悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，进行快速定向凝固，冷却速度为10℃/s，结晶器冷却底盘105凹坑中置有冰晶作为柱状冰的晶种。凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物。
将上述具有多孔阵列织构的产物移置于水热釜内胆容器，再加入氧化石墨悬浊液，同样在正负电荷静电作用下，氧化石墨吸附到上述产物多孔阵列织构的内壁，蒸发干燥后在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体。
将上述水热釜内胆容器中，加入浓度为1wt%的硼氢化钠水溶液10毫升，安装于密封压力容器中，加热至140℃反应5小时。反应结束后冷却至室温，取出清洗、干燥后即得到多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
同理，这里水热釜内胆容器内的多孔阵列前驱体，替换成实施例三中制备的多孔阵列前驱体，也能制得多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
实施例五：氧化石墨为原料的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的吸波性能
100毫升水中加入氧化石墨10克，搅拌均匀后形成氧化石墨悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含氯化亚铁30wt%的氯化亚铁溶液50毫升。氯化亚铁水解生成氢氧化亚铁，随后在搅拌过程中氧化成氢氧化铁形成胶体。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨带负电，两者结合形成Fe(OH)3/氧化石墨静电复合物，形成悬浊液。
将上述悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，进行快速定向凝固，冷却速度为10℃/s，选择凹坑孔直径为1mm的结晶器冷却底盘105，置有冰粒作为柱状冰的晶种。凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有不同孔径的多孔阵列织构产物。将产物分别移置于水热釜内胆容器。再加入氧化石墨悬浊液，蒸发干燥后在水热釜内胆容器内形成多孔阵列前驱体。向上述水热釜内胆容器中，分别加入浓度为5wt%的硼氢化钠水溶液10毫升，安装于密封压力容器，加热至180℃反应0.5小时。反应结束后冷却至室温，取出清洗干燥后，得到孔径为1mm的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
实施例六：氧化石墨烯为原料的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的吸波性能
100毫升水中加入氧化石墨10克，搅拌均匀后形成氧化石墨悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入含氯化亚铁30wt%的氯化亚铁溶液50毫升。氯化亚铁水解生成氢氧化亚铁，随后在搅拌过程中氧化成氢氧化铁形成胶体。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电，而氧化石墨带负电，两者结合形成Fe(OH)3/氧化石墨烯静电复合物，形成悬浊液。
将上述悬浊液冷却至室温后倒入定向结晶器中，冷却底盘105置于冷却器的冷端106，进行快速定向凝固，冷却速度为10℃/s，选择凹坑孔直径不同的结晶器冷却底盘105，置有冰晶作为柱状冰的晶种。凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有不同孔径的多孔阵列织构产物。将产物分别移置于水热釜内胆容器。再加入氧化石墨悬浊液，蒸发干燥后在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体。向上述水热釜内胆容器中，分别加入浓度为10wt%的硼氢化钠水溶液10毫升，安装于密封压力容器，加热至160℃反应2.5小时。反应结束后冷却至室温，取出干燥后，得到孔径为不同的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
图2为电磁波吸收量与多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料孔径的关系。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：取氧化石墨或氧化石墨烯加入水中，搅拌均匀后形成悬浊液置于烧杯中，加热至沸腾，边搅拌边逐滴加入二价或三价铁盐溶液，形成Fe(OH)3/GO静电复合物的悬浊液；
步骤B：将步骤A中得到的悬浊液冷却至室温，然后倒入定向结晶器中，进行快速定向凝固，冷却速度为1～10℃/s，凝固完全后，缓慢加热使冰熔化，进而加热至100℃使水蒸发，形成具有多孔阵列织构的产物；
步骤C：将步骤B中的具有多孔阵列织构的产物移置于水热釜内胆容器中，再加入氧化石墨或氧化石墨烯悬浊液，在正负电荷静电作用下，氧化石墨或氧化石墨烯吸附到步骤B中的产物的多孔阵列织构的内壁上，蒸发干燥后，在水热釜内胆容器内形成多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料前驱体；
步骤D：向步骤C的水热釜内胆容器中，加入浓度为1～10wt%的硼氢化钠水溶液，然后将水热釜内胆容器安装于密封压力容器中，加热至140～180℃反应0.5～5小时，反应结束后冷却至室温，取出清洗并干燥后，即得到多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料。
2.根据权利要求1所述的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的二价或三价铁盐溶液为二价或三价铁的氯化物、硝酸盐或硫酸盐。
3.根据权利要求1所述的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B中的定向结晶器包括圆筒形的绝热层和铜制的冷却底盘，冷却底盘上分布有凹坑，凹坑内置有冰晶，冷却底盘置于冷却器的冷端，且冷却器的冷却速度可调。
4.根据权利要求3所述的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料的制备方法，其特征在于，所述定向结晶器的内径与水热釜内胆容器的内径相同。
5.基于权利要求1所述制备方法制备的多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料，其特征在于，多孔阵列石墨烯铁氧体复合材料是指：石墨烯铁氧体复合材料中布有相互平行的圆柱通孔，圆柱通孔的孔径和排列方式取决于定向结晶器冷却底盘上凹坑的直径和分布模式。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105238179A (zh) * 2015-10-19 2016-01-13 广东三和化工科技有限公司 一种水性电磁屏蔽涂料及其制备方法
CN115798856A (zh) * 2023-01-31 2023-03-14 苏州赛特锐精密机械配件有限公司 软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173332A (zh) * 2007-11-21 2008-05-07 大连华乌科技转化有限公司 基于固/气共晶定向凝固制备多孔材料的方法
CN102850574A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 华东理工大学 一种基于定向结晶技术制备有序结构聚合物多孔材料的方法
CN102876288A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 哈尔滨工业大学 一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料及其制备方法
US20130137054A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Infrared light- and thermal-responsive graphene oxide hydrogel polymer composites
US20130200302A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-08 Empire Technology Development Llc Coating a substance with graphene

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173332A (zh) * 2007-11-21 2008-05-07 大连华乌科技转化有限公司 基于固/气共晶定向凝固制备多孔材料的方法
US20130137054A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Infrared light- and thermal-responsive graphene oxide hydrogel polymer composites
US20130200302A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-08 Empire Technology Development Llc Coating a substance with graphene
CN102850574A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 华东理工大学 一种基于定向结晶技术制备有序结构聚合物多孔材料的方法
CN102876288A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 哈尔滨工业大学 一种石墨烯/钡铁氧体复合吸波材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105238179A (zh) * 2015-10-19 2016-01-13 广东三和化工科技有限公司 一种水性电磁屏蔽涂料及其制备方法
CN115798856A (zh) * 2023-01-31 2023-03-14 苏州赛特锐精密机械配件有限公司 软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法
CN115798856B (zh) * 2023-01-31 2023-08-25 苏州赛特锐精密机械配件有限公司 软磁热电复合材料、无线充电构件及制备方法

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