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一种纳米吸波屏蔽材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，其由各组分按以下重量份数制得：羟基铁粉20～40份；氯化钴0.5～1份；聚乙烯吡咯烷酮15～20份；丙烯腈10～20份；衣康酸5～10份；引发剂0.5～1份；二甲基亚砜20～30份；水合肼5～10份；氢氧化钠5～10份；溶剂50～60份；聚乙烯50～60份。本发明还公开了该纳米吸波屏蔽材料的制备方法。本发明的有益效果是：本发明的纳米吸波屏蔽材料，采用PAN溶液与铁/钴混合物相混合，使本发明材料同时具备电损耗性能和磁损耗性能，材料在13.0GHz处有吸收峰，其反射率峰值约为-38dB，低于-10dB的频宽达5.0GHz，具有优越的吸波性能和电磁屏蔽性能。

Description

一种纳米吸波屏蔽材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种纳米吸波屏蔽材料，及其制备方法。
背景技术
电磁吸波材料(Microwave Absorbing Materials)是指能吸收、衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。
目前吸波材料的应用已远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围，更广泛地应用在人体安全防护、微波暗室消除设备、通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面。
目前，市场上应用于通讯领域的电磁屏蔽材料，对微波吸收能力有限，特别是对高频电磁波的吸收效果不理想，导致通讯部件或器材抗高频电磁干扰能力不高，因此影响通讯质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种屏蔽效果好，具有微波吸收性能的纳米吸波屏蔽材料，及该纳米吸波屏蔽材料的制备方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种纳米吸波屏蔽材料，其由各组分按以下重量份数制得：
所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
所述水合肼为80％水合肼。
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
在其表面设有角锥吸波结构层。
一种所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在45～55℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在55～65℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在150～200℃条件下，反应7～8h，制得铁氧体。
步骤(1)所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
所述水合肼为80％水合肼；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在90～100℃，5～10MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
本发明的有益效果是：本发明的纳米吸波屏蔽材料，采用PAN溶液与铁/钴混合物相混合，使本发明材料同时具备电损耗性能和磁损耗性能，材料在13.0GHz处有吸收峰，其反射率峰值约为-38dB，低于-10dB的频宽达5.0GHz，具有优越的吸波性能和电磁屏蔽性能。
具体实施方式
实施例1：本实施例提供的纳米吸波屏蔽材料，其由各组分按以下重量份数制得：
所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
所述水合肼为80％水合肼。
所述引发剂为偶氮二异丁腈。
在其表面设有角锥吸波结构层。
一种所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在45～55℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在55～65℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在150～200℃条件下，反应7～8h，制得铁氧体。
步骤(1)所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
所述水合肼为80％水合肼；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在90～100℃，5～10MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
实施例2：本实施例提供的纳米吸波屏蔽材料，及其制备方法，其组分及步骤，与实施例1基本相同，其不同之处在于：
一种纳米吸波屏蔽材料，其由各组分按以下重量份数制得：
在其表面设有角锥吸波结构层。
一种所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在45℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在55℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在150℃条件下，反应7h，制得铁氧体。
其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在90℃，5MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
实施例3：本实施例提供的纳米吸波屏蔽材料，及其制备方法，其组分及步骤，与实施例1、2基本相同，其不同之处在于：
一种纳米吸波屏蔽材料，其由各组分按以下重量份数制得：
在其表面设有角锥吸波结构层。
一种所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在55℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在65℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在200℃条件下，反应8h，制得铁氧体。
其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在100℃，10MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
实施例4：本实施例提供的纳米吸波屏蔽材料，及其制备方法，其组分及步骤，与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于：
一种纳米吸波屏蔽材料，其由各组分按以下重量份数制得：
在其表面设有角锥吸波结构层。
一种所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在50℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在60℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在180℃条件下，反应7.5h，制得铁氧体。
其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在95℃，8MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效方法步骤变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，其由各组分按以下重量份数制得：
2.根据权利要求1所述的纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
3.根据权利要求1所述的纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，所述水合肼为80％水合肼。
4.根据权利要求1所述的纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
5.根据权利要求1所述的纳米吸波屏蔽材料，其特征在于，在其表面设有角锥吸波结构层。
6.一种根据权利要求1～5所述纳米吸波屏蔽材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)按如下重量份数称取各组分：
(2)将羟基铁粉溶于溶剂中，制备铁氧体；
(3)将铁氧体分散于蒸馏水中，然后依次加入水合肼，氢氧化钠和聚乙烯吡咯烷酮，在45～55℃水浴条件下，滴加氯化钴，反应6h，得到铁/钴混合物；
(4)将丙烯腈、衣康酸、引发剂和二甲基亚砜混合，并在55～65℃恒温条件下，反应24h，得到丙烯腈溶液；
(5)将铁/钴混合物与丙烯晴溶液混合搅拌后，加入聚乙烯，混合均匀后，用注塑机进行注塑，得到纳米吸波屏蔽材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：将羟基铁粉溶于溶剂中，并剧烈搅拌，待生成黄褐色浑浊液后，继续搅拌1h后，将浑浊液置于反应釜中，在150～200℃条件下，反应7～8h，制得铁氧体。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂为乙二醇与乙酸钠按重量比为1∶3混合制得。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述水合肼为80％水合肼；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
(6)在热压机上设置一设有角锥结构型腔的模具，在90～100℃，5～10MPa条件下，对纳米吸波屏蔽材料表面进行热压，使纳米吸波屏蔽材料表面形成角锥吸波结构层。
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