CN104327794B

CN104327794B - 吸波复合材料及制备方法、人造电磁材料及制备方法

Info

Publication number: CN104327794B
Application number: CN201310309079.1A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2017-05-03
Anticipated expiration: 2033-07-22
Also published as: CN104327794A

Abstract

本发明提供了吸波复合材料及其制备方法、以及人造电磁材料及其制备方法。本发明的吸波复合材料，按照体积百分比计，包含：0.1%‑99.9%的纳米多孔气凝胶，以及0.03‑33.3%的纳米级磁性金属微粉，其中纳米级磁性金属微粉弥散在纳米多孔气凝胶上。本发明的人造电磁材料，包括：基板、以及形成在基板的表面的吸收电磁波的导电微结构，其中，基板由本发明的吸波复合材料制成。本发明的吸波复合材料及其制备方法所制备的吸波复合材料、以及人造电磁材料及其制备方法所制备出的人造电磁材料，能够实现吸收电磁波。

Description

吸波复合材料及制备方法、人造电磁材料及制备方法

技术领域

本发明涉及吸波复合材料及其制备方法，以及人造电磁材料及其制备方法。

背景技术

超材料一般包括绝缘电解质和导电微结构，因此超材料要求基板具有高电阻特性，就是其中的导电材料不能构成连通相；另外，还要求能够实现金属微结构的加工，覆铜等（现有工艺）。而传统的吸波材料不能满足超材料的需求。目前超材料吸波材料的设计人员选用FR4和F4B等印刷电路板来设计，因而限制了超材料吸波材料的发展。

磁性金属微粉吸波材料主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等方式吸收电磁波，具有居里温度高、温度稳定性好、磁化强度高、微波磁导率较大等优点,因此在吸波材料领域得到广泛应用。但是由于磁性金属微粉的密度大,抗氧化、耐酸碱能力差，填充率较低，电阻率低，介电常数较高等原因。

硅石气凝胶是以纳米粒子聚集并以空气为分散介质形成的非晶固体材料，具有超高比表面积和纳米多孔等特性，比表面积可达500-1200m²/g，孔隙率可以达到80%-99.8%，孔径一般为1-100nm。因其半透明的色彩和超轻重量，又被称为“固态烟”。因其独特的纳米多孔特征，又具有良好的绝缘特性和阻燃特性，使气凝胶广泛应用于隔热材料、隔音材料、催化剂、吸附剂、声阻抗祸合材料、切仑可夫探测器、宇宙尘埃搜集器、药物缓释材料等。

例如，公开号101219360的中国发明专利公开了过渡金属基气凝胶、过渡金属氧化物气凝胶、复合过渡金属氧化物气凝胶的制备方法。其采用无机分散溶胶凝胶法，即以廉价的无机金属盐溶液为前驱体、聚丙烯酸为分散剂以及环氧丙烷为凝胶促进剂，通过溶胶-凝胶过程，结合超临界干燥与热处理工艺，制备了多种周期、多族过渡金属基气凝胶和过渡金属氧化物气凝胶材料。现有技术中，其缺陷在于，其制备的金属基材料是气凝胶网络的形成体，如果还原就造成网络塌陷、空隙消失等。

再例如，公开号101851009A的中国发明专利公开了朵状四氧化三铁气凝胶颗粒的制备方法。其具体步骤如下：将Fe₃O₄晶体的前躯体-Fe(OH)2与Fe(OH)₃分散于溶液中，再将混合溶液分散酒石酸铵乙醇溶液中，在20-90℃下老化1h以上，采用超临界干燥法制备出由Fe₃O₄纳米片组装而成的朵状多孔四氧化三铁气凝胶颗粒。现有技术中，其缺陷在于，四氧化三铁气凝胶如果直接作为吸波材料，吸波效果不好；如果将该四氧化三铁气凝胶直接还原成纳米铁，还原过程中随着氧的失去，网络会塌陷，纳米孔消失；而且剩下的铁由于自身磁场作用，也易发生团聚；无法实现铁的纳米化和整个吸波材料的轻质化。

再例如，公开号102179230A的中国发明专利公开了一种赋磁二氧化硅气凝胶的制备方法。其以水玻璃为硅源，加入纳米级四氧化三铁分散液及干燥控制化学添加剂，经溶胶-凝胶、表面改性，在常压干燥条件下得到赋磁二氧化硅气凝胶。赋磁二氧化硅气凝胶为纳米级多孔材料，孔的平均孔径为3～5nm；赋磁二氧化硅气凝胶具有的饱和磁化强度为0.4～0.8emu·g-1。现有技术中，其缺陷在于，为了解决硅气凝胶无法与水中目标污染物充分接触及吸附处理后难以实现固液分离的问题，将四氧化三铁引入了凝胶网络，来达到目的；引入网络的铁还原会造成网络塌陷，纳米孔消失。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明所提供的吸波复合材料和人造电磁材料、以及通过各自方法制备出的吸波复合材料和人造电磁材料能够有效地吸收电磁波。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种吸波复合材料，按照体积百分比计，其包含：0.1%-99.9%的纳米多孔气凝胶，以及0.03-33.3%的纳米级磁性金属微粉，其中所述纳米级磁性金属微粉弥散在所述纳米多孔气凝胶上。

优选地，所述纳米多孔气凝胶为硅石气凝胶，所述纳米级磁性金属微粉选自铁、钴、镍、以及含有这些元素中任一元素的合金中的任一种。

优选地，按照体积百分比计还包含0.01-99%的热固性树脂。

优选地，所述热固性树脂为氰酸酯。

优选地，按照体积百分比计还包含0.01-90%的纤维。

优选地，所述吸波复合材料为平板结构。

优选地，所述纳米级磁性金属微粉的体积百分比为33%。

优选地，所述纳米级磁性金属微粉的外表面上生长有二氧化硅薄膜。

本发明的第二方面提供了一种人造电磁材料，包括：基板、及形成在所述基板的表面的吸收电磁波的导电微结构，其中，所述基板由本发明前述任一吸波复合材料制成。

优选地，所述导电微结构以蚀刻、激光雕刻、丝网印刷中任一方式形成在所述基板的表面上。

优选地，所述导电微结构的材料为金属或石墨。

优选地，所述金属为金、银、铜、铝中任一种。

优选地，所述人造电磁材料为单层或多层结构。

优选地，所述人造电磁材料为平板结构。

本发明的第三方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括如下步骤：步骤1:在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料；步骤2:对于步骤1中获得的纳米多孔气凝胶/磁性金属复合微粉基材料，在维持其气凝胶结构不变的情况下，在还原气体保护下对其进行干燥并且使所生长的纳米级磁性金属微粉基材料还原，以制取所述吸波复合材料。

本发明的第四方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括如下步骤：步骤1：在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料，再浸泡在含硅溶液中以使所述纳米级磁性金属微粉的外表面生长二氧化硅薄膜；步骤2，对于步骤1中获得的纳米多孔气凝胶/磁性金属复合微粉基材料，在维持其气凝胶结构不变的情况下，在还原气体保护下对其进行干燥并且使所生长的纳米级磁性金属微粉基材料还原；步骤3，然后再在所述还原气体保护下，升温200-700℃使所述二氧化硅薄膜致密化，以制取所述吸波复合材料。

优选地，所述步骤1中在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料，采用的是水热法。

优选地，当无需对所生长的纳米级磁性金属微粉基材料进行还原时，将所述还原气体替换为惰性气体。

本发明的第五方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括：步骤1：采用正硅酸乙酯或水玻璃或硅溶胶为硅源，溶液形成溶胶后，加入金属微粉；调节pH值，形成凝胶；步骤2：再采用超临界干燥或常压干燥的方法制备得到吸波复合材料。

本发明的第六方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括：步骤1：采用正硅酸乙酯或水玻璃或硅溶胶为硅源，采用溶胶凝胶法，及超临界干燥或常压干燥的方法制备得到气凝胶粉体；步骤2：再将所述气凝胶粉体加入金属微粉的有机或无机盐溶液，再置于水热罐中加热反应，制备得到吸波复合材料。

本发明的第七方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括：步骤1：在气凝胶、磁性金属微粉、热固性树脂的混合过程中加入分散剂；以及步骤2：将步骤1中加入分散剂后的混合物注入模具静置，以获得所述吸波复合材料。

优选地，所用到的分散剂为十二烷基苯磺酸钠分散剂。

本发明的第八方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括如下步骤：步骤a：以正硅酸乙酯为硅源，取正硅酸乙酯104克，水31.5克，乙醇92-460克混合均匀，混合均匀后摩尔比相当于正硅酸乙酯:水:乙醇为1:3.5:4-20，得到二氧化硅溶胶；在该溶胶中加入纳米羟基铁粉130克，搅拌均匀得到二氧化硅铁复合溶胶；步骤b：在模具的底部平放一层玻璃纤维布，将步骤a得到的二氧化硅铁复合溶胶倒入所述模具内，逐滴加入浓度为0.35mol/L的氨水，搅拌，调节pH值至2.5-3.5，静置0.1-48h，使所述二氧化硅铁复合溶胶老化形成凝胶；将该凝胶在含正硅酸乙酯的溶液中老化；步骤c：以乙醇或丙酮作为置换剂，去除被老化后的凝胶内的水，脱模后得到气凝胶的孔隙中吸附了铁的气凝胶/铁吸波复合材料凝胶，该气凝胶/铁吸波复合材料凝胶为复合湿凝胶；以及步骤d：采用超临界干燥的方法，将所述复合湿凝胶放在高温高压反应釜中，用Ar排空，调节Ar压力在10MPa，控制温度在150℃，超临界反应10h，在Ar保护气氛降温取出，以获得所述吸波复合材料。

本发明的第九方面提供了一种制备吸波复合材料的方法，包括如下步骤：步骤a:以正硅酸乙酯为硅源，取正硅酸乙酯104克，水31.5克，乙醇46-460克，乙二醇31-310克，混合均匀，混合均匀后摩尔比相当于正硅酸乙酯:水:乙醇:乙二醇为1:3.5:4-20：1-10，得到二氧化硅溶胶；逐滴加入浓度为0.35mol/L的氨水，调节pH值至2.5-3.5，静置得到二氧化硅凝胶，老化后，常温常压干燥，得到密度为0.230g/cm³，比表面积为420m²/g的硅石气凝胶粉体；步骤b:在100ml水中加入134克Co(NO₃)₂·6H₂O，搅拌均匀，再加入100ml的乙醇；然后倒入水热罐，边搅拌，边将步骤a得到的硅石气凝胶粉体1.91g加入水热罐中，105-150℃加热0.5-48小时；得到孔（气凝胶材料的纳米孔）中生长了钴的气凝胶材料；步骤c:以丙酮和乙二醇作为置换剂，去除所述的孔中生长了钴的气凝胶材料内的水，常压50-500℃下，5%H₂/95%N₂保护干燥或煅烧后，得到气凝胶/钴吸波复合材料粉体；步骤d:将上述吸波复合材料粉体和氰酸酯树脂按体积比：99%：1%，研磨均匀；倒入模具中成型；氮气保护气氛下，170℃下保温0.5-5小时，进行固化；步骤e:在所述固化后，采用环氧类热固型胶膜粘覆铜箔，采用真空袋抽真空，在80℃保温1h，170℃保温24小时得到所述吸波复合材料。

优选地，在所述步骤c之后以及所述步骤d之前，在模具内放置一层玻璃纤维布。

本发明的第十方面提供了一种制备人造电磁材料的方法，包括：步骤1：按照前述本发明第八方面所述的方法制备吸波复合材料；以及步骤2：以导电金属浆料例如银浆为浆料，采用丝网印刷的方法在所述吸波复合材料上丝印可吸收电磁波的微结构，以制备所述人造电磁材料。

本发明的第十一方面提供了一种制备人造电磁材料的方法，包括：步骤1：按照前述本发明第九方面所述的方法制备吸波复合材料；以及步骤2：通过激光雕刻的方法在所述吸波复合材料上，制作出吸收电磁波的人造金属铜微结构，以制备所述人造电磁材料。

本发明的有益效果在于：本发明的吸波复合材料和人造电磁材料、以及通过各自方法制备出的吸波复合材料以及人造电磁材料能够有效地吸收电磁波。

具体实施方式

现具体描述本发明的吸波复合材料及其制备方法，以及人造电磁材料及其制备方法的实施方式。

首先描述本发明的吸波复合材料的实施例，其按照体积百分比计包含：0.1%-99.9%的纳米多孔气凝胶，以及0.03-33.3%（优选为33%）的纳米级磁性金属微粉，其中纳米级磁性金属微粉弥散在纳米多孔气凝胶上。进一步，纳米多孔气凝胶优选为硅石气凝胶，纳米级磁性金属微粉选自铁、钴、镍、以及含有这些元素中任一元素的合金中的任一种，作为支撑体的硅石气凝胶可以起到提高纳米级磁性金属微粉基材料（例如铁基材料）表面原子比例、阻碍铁团聚、降低吸波复合材料质量的作用。对于本发明的吸波复合材料而言，优选地，其按照体积百分比计还可以包含0.01-99%的热固性树脂。该热固性树脂优选为氰酸酯。另外，在一个优选的实施例中，本发明的吸波复合材料按照体积百分比计还包含0.01-90%的纤维。进一步优选地，本发明中铁或其他金属为单质，弥散在纳米多孔气凝胶的空隙中。

本发明吸波复合材料可以为平板结构。另外，在吸波复合材料的纳米级磁性金属微粉的外表面上可以生长有二氧化硅薄膜，二氧化硅薄膜可以用来阻止磁性金属微粉的氧化、提高吸波复合材料电阻率。

本发明吸波复合材料中各组份对性能的影响如下：树脂的含量会恶化材料的吸波性能，但会提高基板的电阻；气凝胶的含量会降低基板的重量，调整介电常数，但会恶化吸波性能；磁性金属微粉基材料（例如铁）的含量有利于提高材料的吸波性能，但会增大材料的重量，同时降低电阻；纤维含量的变化会恶化材料的重量和吸波性能，但有利于提高材料的力学性能和耐热性能。

对于本发明吸波复合材料而言，可以采用包括如下步骤1-3的方法进行制备：

步骤1：采用水热法，在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基体材料，再浸泡在含硅溶液中以使纳米级磁性金属微粉基体材料的外表面生长二氧化硅薄膜；

步骤2，对于步骤1中获得的纳米多孔气凝胶/磁性金属微粉基体材料（即，纳米多孔气凝胶和磁性金属微粉基体材料），在维持其气凝胶结构不变的情况下，在还原气体保护下对其进行干燥并且使所生长的纳米级磁性金属微粉还原，以制取所述吸波复合材料；以及

步骤3，在还原气体保护下，将步骤2中所制取的吸波复合材料升温200-700℃以使二氧化硅薄膜致密化。

当然，磁性金属不一定是从溶液中生长得到的，也可以是直接加的磁性粉体，水热法只是一种制备方法，是在使用金属盐溶液为磁性金属源的情况下才需要采用此方法在已经制备的气凝胶纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料。而且，当不在纳米级磁性金属微粉基体材料的外表面生长二氧化硅薄膜时，步骤1中“浸泡在含硅溶液中以使纳米级磁性金属微粉的外表面生长二氧化硅薄膜”不是必须的，相应地，上述步骤3也不是必须的。上述制备本发明吸波复合材料时，属于在制备好的纳米多孔气凝胶纳米孔中生长磁性金属微粉基体材料的情形。但是本发明不局限于此，还可以在制备纳米多孔气凝胶的过程中加入磁性金属微粉以制备本发明吸波复合材料。换而言之，可以在已经制备好的纳米多孔气凝胶的孔中生长磁性金属微粉基材料以制备吸波复合材料，也可以在制备纳米多孔气凝胶的过程中加入磁性金属微粉以制备本发明吸波复合材料。

更详细地，下面详细说明制取本发明吸波复合材料的实施例1-3。

制备吸波复合材料的实施例1：

在本实施例中，制备本发明吸波复合材料包括以下步骤：

步骤a：以正硅酸乙酯为硅源，取正硅酸乙酯104克，水31.5克，乙醇92-460克混合均匀，混合均匀后摩尔比相当于正硅酸乙酯:水:乙醇为1:3.5:4-20，得到二氧化硅溶胶；在该溶胶中加入纳米羟基铁粉130克，搅拌均匀得到二氧化硅铁复合溶胶；

步骤b：在模具的底部平放一层玻璃纤维布，将步骤a得到的二氧化硅铁复合溶胶倒入所述模具内，逐滴加入浓度为0.35mol/L的氨水，搅拌，调节pH值至2.5-3.5，静置0.1-48h，使二氧化硅铁复合溶胶老化形成凝胶；将该凝胶在含正硅酸乙酯的溶液中老化；

步骤c：以乙醇或丙酮作为置换剂，去除被老化后的凝胶内的水，脱模后得到具有一定形状的气凝胶的孔隙中吸附了铁的气凝胶/铁吸波复合材料凝胶，该气凝胶/铁吸波复合材料凝胶为复合湿凝胶；以及

步骤d：采用超临界干燥的方法，将复合湿凝胶放在高温高压反应釜中，用Ar排空，调节Ar压力在10MPa，控制温度在150℃，超临界反应10h，在Ar保护气氛下降温（例如降至18-25℃）取出，以获得本发明吸波复合材料。如此制备的吸波复合材料采用弓形场的方法测量反射率的吸波峰值可达到-18dB。

制备吸波复合材料的实施例2：

在本实施例中，由于加入了热固性树脂，所以会用到分散剂（优选为采用十二烷基苯磺酸钠作为分散剂）。具体地，该实施例中制备吸波复合材料包括如下步骤：

步骤a:以正硅酸乙酯为硅源，取正硅酸乙酯104克，水31.5克，乙醇92-460克，乙二醇31-310克混合均匀，混合均匀后摩尔比相当于正硅酸乙酯:水:乙醇：乙二醇为1:3.5:4-20：1-10，得到二氧化硅溶胶；在该溶胶中逐渐加入纳米羰基铁粉15.6克，搅拌均匀得到二氧化硅/铁复合溶胶；

步骤b:将步骤a得到的二氧化硅铁复合溶胶倒入模具内，逐滴加入浓度为0.35mol/L的氨水，调节pH值至2.5-3.5，静置，使二氧化硅铁复合溶胶老化形成凝胶；

步骤c:以丙酮作为置换剂，去除凝胶内的水，脱模后得到气凝胶/铁吸波复合材料凝胶，该气凝胶/铁吸波复合材料凝胶为复合湿凝胶；

步骤d:采用常温常压干燥的方法，将复合湿凝胶置于惰性气体保护的烘箱中，控制温度在60℃、80℃、110℃，分别保温12h干燥后磨成粉体；

步骤e:将上述粉体和氰酸酯树脂按体积比：10%：90%混合，再加入体积为混合的体积（即，粉体和氰酸酯树脂混合的体积）的1%～5%的十二烷基苯磺酸钠分散剂分散（分散剂是为了避免气凝胶纳米粉体团聚），均匀混合；然后倒入具有一定形状的模具中，静置0.1-48h，氮气保护气氛下，170℃下保温0.5-5小时，进行固化；由于羰基铁的体积含量较低，部分气凝胶粉体中没有吸附羰基铁，然后静置过程中，由于密度的差异，吸附了羰基铁的吸波复合材料粉体倾向于沉积到整个模具的下层，而密度小的气凝胶倾向于在上层；因而静置后，得到铁含量渐变的具有阻抗匹配特性的本发明吸波复合材料。

进一步，在上述步骤e的静置过程中，吸附了羰基铁的上述粉体倾向于沉积到整个模具的下层，而密度小的气凝胶倾向于在上层。如此制备的吸波复合材料采用弓形场的方法测量反射率的吸波峰值可达到-16dB。

制备吸波复合材料的实施例3：

在本实施例中，具体包括如下步骤：

步骤a:以正硅酸乙酯为硅源，取正硅酸乙酯104克，水31.5克，乙醇46-460克，乙二醇31-310克，混合均匀，混合均匀后摩尔比相当于正硅酸乙酯:水:乙醇:乙二醇为1:3.5:4-20：1-10，得到二氧化硅溶胶；逐滴加入浓度为0.35mol/L的氨水，调节pH值至2.5-3.5，静置，得到二氧化硅凝胶，老化后，常温常压干燥，得到密度为0.230g/cm³，比表面积为420m²/g的硅石气凝胶粉体；

步骤b:在100ml水中加入134克Co(NO₃)₂·6H₂O，（该材料密度1.88g/cm³，13.4g的粉体，100ml水溶解134g是溶解度，所以用的是饱和溶液；硝酸钴的分子量为291，完全反应生成钴单质的量约为27g，钴密度为6.49g/cm³，4.16cm³）搅拌均匀，再加入100ml的乙醇；然后倒入水热罐，边搅拌，边将步骤a得到的硅石气凝胶粉体1.91g（体积大约为8.30cm³；该例子中气凝胶与钴的体积比为66:33）加入水热罐中，105-150℃加热0.5-48小时；得到孔（气凝胶材料的纳米孔）中生长了钴的气凝胶材料；

步骤c:以丙酮和乙二醇作为置换剂，去除上述的孔中生长了钴的气凝胶材料内的水，常压50-500℃下，5%H₂/95%N₂保护干燥或煅烧后，得到气凝胶/钴吸波复合材料粉体；

步骤d:将上述吸波复合材料粉体和氰酸酯树脂按体积比：99%：1%，研磨均匀；倒入模具中成型；氮气保护气氛下，170℃下保温0.5-5小时，进行固化；

步骤e:在固化后，采用环氧类热固型胶膜粘覆铜箔，采用真空袋抽真空，在80℃保温1h（小时），170℃保温24小时得到本发明吸波复合材料。如此制备的吸波复合材料采用弓形场的方法测量反射率的吸波峰值可达到-12dB。

另外，在该实施例中的步骤c之后和步骤d之前，还可以在模具内放置一层玻璃纤维布以起到增强的作用。本发明吸波复合材料制备过程中，凡是涉及干燥的，其干燥气氛可以由惰性气体或还原气体提供。当吸波复合材料制备过程中需要发生还原反应时则干燥气氛由还原气体提供；否则，干燥气氛由惰性气体提供。

此外，本发明还提供了一种人造电磁材料，其包括：基板、以及形成在基板的表面的吸收电磁波的导电微结构，其中，该人造电磁材料的基板由本发明上述中任一吸波复合材料制成。当纳米级磁性金属微粉在基板中的体积百分比为33%是，能最佳地保证基板具有绝缘特性。

进一步优选地，导电微结构以蚀刻、激光雕刻、丝网印刷中任一方式形成在基板的表面上。导电微结构的材料可以为金属或石墨，而作为导电微结构的材料的金属可以是金、银、铜、铝中任一种，或者为具有前述一种或几种金属的合金。

另外，优选地，人造电磁材料可以为单层或多层结构。进一步该人造电磁材料可以为平板结构。

另一方面，对于上述的人造电磁材料的制备方法，从下面两个实施例进行说明，但是本发明不局限于此。

制备人造电磁材料的实施例1：

在本实施例中，包括如下步骤：

步骤1：按照本发明上述制备吸波复合材料的实施例1所描述的方法制备吸波复合材料；

步骤2：以导电银浆为浆料，采用丝网印刷的方法在该步骤1制取的吸波复合材料上丝印可吸收电磁波的微结构。

制备人造电磁材料的实施例2：

在本实施例中，包括如下步骤：

步骤1：按照本发明上述制备吸波复合材料的实施例3所描述的方法制备吸波复合材料；

步骤2：通过激光雕刻的方法在该吸波复合材料上，制作出吸收电磁波的人造金属铜微结构。

在本发明中，吸波复合材料、人造电磁材料、以及通过各自方法制备出的吸波复合材料，以及人造电磁材料能够有效地吸收电磁波，具有良好吸波性能。

需要指出，本发明中涉及“老化”时，老化时温度可以例如是“18℃～25℃”到150℃，老化的时间可以是5分钟到一周。另外，老化时所用溶液可以为例如乙醇溶液或含硅源的乙醇溶液。本发明中所述模具视最终制定的产品而定，例如制定的产品为平面状，则模具是能提供平面状腔体的模具。本发明中涉及“常压”，凡是没有特别指出的，“常压”是指一个大气压。本发明中，磁性粉体是生长在气凝胶纳米孔的表面，可以说成是长在气凝胶上，但是没有进入气凝胶的骨架。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种吸波复合材料，其特征在于，按照体积百分比计，其包含：

0.1％-99.9％的纳米多孔气凝胶，以及0.03-33.3％的纳米级磁性金属微粉，其中所述纳米级磁性金属微粉弥散在所述纳米多孔气凝胶上，

其中，所述纳米级磁性金属微粉的外表面上生长有薄膜。

2.根据权利要求1所述的吸波复合材料，其特征在于，

所述纳米多孔气凝胶为硅石气凝胶。

3.根据权利要求2所述的吸波复合材料，其特征在于，所述纳米级磁性金属微粉选自铁、钴、镍中的任一种，或者纳米级磁性金属微粉为含有这些元素中任一元素或多种的合金。

4.根据权利要求1所述的吸波复合材料，其特征在于，

按照体积百分比计还包含0.01-99％的热固性树脂。

5.根据权利要求1所述的吸波复合材料，其特征在于，

按照体积百分比计还包含0.01-90％的纤维。

6.一种人造电磁材料，其特征在于，

包括：基板、及形成在所述基板的表面的吸收电磁波的导电微结构，

其中，所述基板由前述权利要求1-5中任一项所述吸波复合材料制成。

7.根据权利要求6所述的人造电磁材料，其特征在于，

所述导电微结构的材料为金属、合金或导电石墨。

8.根据权利要求7所述的人造电磁材料，其特征在于，

所述金属为金、银、铜、铝中任一种，所述合金为含有金、银、铜、铝中一种或多种。

9.根据权利要求6所述的人造电磁材料，其特征在于，

所述人造电磁材料为单层或多层结构。

10.一种制备权利要求1所述吸波复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1:在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料，其中，所述纳米级磁性金属微粉基材料的外表面上生长有薄膜；

步骤2:对于步骤1中获得的纳米多孔气凝胶/磁性金属复合微粉基材料，在维持其气凝胶结构不变的情况下，在还原气体保护下对其进行干燥并且使所生长的纳米级磁性金属微粉基材料还原，以制取所述吸波复合材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤1中在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料，采用的是水热法。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

当无需对所生长的纳米级磁性金属微粉基材料进行还原时，将所述还原气体替换为惰性气体。

13.一种制备权利要求1所述吸波复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在纳米多孔气凝胶的纳米孔中生长纳米级磁性金属微粉基材料，再浸泡在含硅溶液中以使所述纳米级磁性金属微粉的外表面生长薄膜；

步骤2，对于步骤1中获得的纳米多孔气凝胶/磁性金属复合微粉基材料，在维持其气凝胶结构不变的情况下，在还原气体保护下对其进行干燥并且使所生长的纳米级磁性金属微粉基材料还原；

步骤3，然后再在所述还原气体保护下，升温200-700℃使所述薄膜致密化，以制取所述吸波复合材料。

14.一种制备权利要求1所述吸波复合材料的方法，其特征在于，包括：

步骤1：采用正硅酸乙酯或水玻璃或硅溶胶为硅源，溶液形成溶胶后，加入金属微粉；调节pH值，形成凝胶；

步骤2：对所述凝胶进行干燥，制备得到吸波复合材料，

其中，所述吸波复合材料包含纳米级磁性金属微粉，其中，所述纳米级磁性金属微粉基材料的外表面上生长有薄膜。

15.一种制备权利要求1所述吸波复合材料的方法，其特征在于：包括：

步骤1：采用正硅酸乙酯或水玻璃或硅溶胶为硅源，采用溶胶凝胶法形成凝胶并干燥，制备得到气凝胶粉体；

步骤2：再将所述气凝胶粉体加入金属微粉的有机或无机盐溶液，再加热反应，制备得到吸波复合材料，

16.一种制备权利要求4所述吸波复合材料的方法，其特征在于，包括：

步骤1：在气凝胶、磁性金属微粉、热固性树脂的混合过程中加入分散剂；以及

步骤2：将步骤1中加入分散剂后的混合物注入模具静置，以获得所述吸波复合材料，

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所用到的分散剂为十二烷基苯磺酸钠分散剂。

18.一种制备权利要求6所述人造电磁材料的方法，其特征在于，包括：

步骤1：按照权利要求10至17任一项所述的方法制备吸波复合材料；以及

步骤2：以导电金属浆料为浆料，采用丝网印刷的方法在所述吸波复合材料上丝印可吸收电磁波的微结构，以制得所述人造电磁材料。

19.一种制备权利要求6所述人造电磁材料的方法，其特征在于，包括：

步骤2：通过激光雕刻的方法在所述吸波复合材料上，制作出吸收电磁波的人造金属铜微结构，以制得所述人造电磁材料。