CN104786587A - 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法 - Google Patents

一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104786587A
CN104786587A CN201510098946.0A CN201510098946A CN104786587A CN 104786587 A CN104786587 A CN 104786587A CN 201510098946 A CN201510098946 A CN 201510098946A CN 104786587 A CN104786587 A CN 104786587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
coating
graphene composite
lanthanum strontium
lanthanum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510098946.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104786587B (zh
Inventor
张跃
丁一
廖庆亮
闫小琴
余寅生
章潇慧
康卓
张光杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN201510098946.0A priority Critical patent/CN104786587B/zh
Publication of CN104786587A publication Critical patent/CN104786587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104786587B publication Critical patent/CN104786587B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于纳米功能器件制备领域，具体涉及一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法。采用溶胶凝胶自燃烧法制备纳米镧锶锰氧粉末，团聚法制备镧锶锰氧/石墨烯复合粉末，加入环氧树脂和固化剂混合成浆料。以高温合金或其他材料为基底，旋涂法制备致密均匀和较厚的纳米镧锶锰氧/石墨烯复合涂层，继而研究其吸波性能。本发明具备系统结构简单、加工速度快、调控能力强和吸波频带宽等优点，适于制备大面积的吸波涂层材料，具有重大的商业价值和现实意义。

Description

一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法
技术领域
本发明属于纳米功能器件制备领域，具体涉及一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，导热系数高达5300W/m·K，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，而电阻率只约10-6Ω·cm，因此在纳米发电机([1]ROH I J；SHIN P K,KR2013141901-A)、力电传感器([2]HURSTA，KURTZAD,US2010140723-A1；US8044472-B2)、发光二极管([3]Tchernycheva,M；Lavenus,P；Zhang,H；Babichev,A V；Jacopin,G；Shahmohammadi,M；Julien,F H；Ciechonski,R；Vescovi,G；Kryliouk,O,T10.1021/nl5001295,2456-65)、场发射冷阴极([4]Chaoxing Wu；Fushan Li；Yongai Zhang；Tailiang Guo,Applied Surface Science,10.1016/j.apsusc.2013.02.058)、紫外探测器([5]Tran Viet Cuong；Huynh Ngoc Tien；Van Hoang Luan；Viet Hung Pham；Jin Suk Chung；Dae Hwang Yoo；Sung Hong Hahn；Journal Paper.10.1002/pssa.201026553)、太阳能电池([6]Iwan,A(Iwan,Agnieszka)；Chuchmala,A(Chuchmala,Andrzej),PolymerScience,2012,37,1805-1828)、电致变色膜([7]Zhao,L(Zhao,Lu)；Zhao,L(Zhao,Liang)；Xu,YX(Xu,Yuxi)；Qiu,TF(Qiu,Tengfei)；Zhi,LJ(Zhi,Linjie)；Shi,GQ(Shi,Gaoquan)
Electrochemistry,2009,55,491-497)、生物传感器([8]Song,YP(Song Yingpan)；Feng,M(Feng Miao)；Zhan,HB(ZhanHongbing),Chemistry,2012,24,1665-1673)等多种纳米功能器件上得到成功运用，将成为高速晶体管、高灵敏传感器、激光器、触摸屏以及生物医药器材等多种器件的核心材料。
Lai_xSrxMn03薄膜的制备方法主要有化学方法和物理方法。化学方法主要包括金属有机物分解法(MOD)、共沉淀法([9]Jiang S P.Journal of Power Sources,2003,124:390-402.)和溶胶凝胶法(Sol-Gel)([10]Y.Shimakawa,T.Yoshitake,Y.Kubo,T.Machidaand K.Shinagawa，A.Okamoto,Y.Nakamura,A.Ochi,S.Tachikawa,A.Ohnishi.Appl.Phys.Lett.,2002，80:4864-4866),而物理方法包括冲激光沉积(Pulse Laser Deposition,PLD)([11]M.Soltania,M.Chaker，X.X.Jiang,D.Nikanpour,J.Margot.J.Vac.Sci.Technol.A.2006,24:1518-1523)和磁控溅射法(Magnetron-sputtering，MS)([12]田民波，刘德令.薄膜科学与技术手册.北京：机械工业出版社，1991)。
(1)金属有机物分解法：先将不同的金属有机物溶入有机溶剂得到所需的前驱体溶液，再用旋转涂膜法、浸渍法、喷涂法等将其铺展到基底上，然后烘烤去除有机溶剂，加热使金属有机物分解，最后高温退火使薄膜晶化。
(2)共沉淀法：由硝酸盐为原料采用共沉淀方法和功能陶瓷粉锻烧工艺制备La1-xSrxMO3(M:Co，Mn，Ni)三个系列粒径分布较均匀的超细粉体。
(3)溶胶凝胶法自燃烧法：以有机物的溶胶-凝胶法为基础，使用含有高能的有机物作为络合剂，在形成凝胶后，在一定的温度下发生自燃烧法反应，生成所需要的稀土金属复合氧化物
(4)冲激光沉积：使用超短脉冲激光照射真空腔体内待淀积材料的勒材，通过多光子离化过程(Multiphoton ionization,MPI)将IE材中的电子激发出来，大量的电子在激光形成的电磁场中做回旋运动，不断与靶材晶格交换能量形成等离子体辉光，等离子体在基底表面吸附、扩散，在非平衡动力学过程中形成薄膜。这种方法能用于几乎各种无机材料薄膜的制备，薄膜组分准确，能获得髙纯度的薄膜，防止杂质产生吸收，膜层致密，微缺陷少，薄膜沉积温度低，甚至可在室温下沉积。但是无法实现大面积均匀沉积，易产生溶滴，不易沉积较厚薄膜。
(5)磁控溅射法：入射离子如Ar+与靶原子发生碰撞，位于範材表面的粒子如果通过级联碰撞获得的能量大于其逸出值，这些粒子就会被“溅射”出来。阴极靶背面设置环行的磁铁，使阴极靶表面产生一个闭合的环行磁场，电子受到磁场的约束，其运动路径长度增加，相应的电离碰撞次数增加，提高了等离子体的离化率，并减少了较高能量的电子对基底的轰击，可明显降低基底的温度。这种办法可保持溅射的薄膜组分和靶材的组分的相对一致，薄膜致密度高，附着力强，厚度控制容易，工艺稳定性好，能够实现大面积薄膜的制备。
镧锶锰氧粉末作为吸波材料具有较好的磁损耗效应，而石墨烯作为吸波材料具有良好的介电损耗效应，然而，尚且没有将二者复合制备吸波材料的方法，并同时制备较厚的金属石墨烯复合涂层。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提出并建立一种高效、快速、可控、均匀和大面积制备金属基纳米吸波涂层的新方法。该方法具体步骤如下：
一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)以硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰及酸为原料，采用溶胶凝胶自燃烧法制备镧锶锰氧纳米粉末；
(2)添加石墨烯粉末，应用团聚法将步骤(1)中的镧锶锰氧纳米粉末制备为镧锶锰氧/石墨烯复合粉末；
(3)向步骤(2)中的复合粉末中添加无水乙醇溶解的环氧树脂和固化剂制备浆料，加热去乙醇后得到复合吸收材料，其中环氧树脂填入量质量百分数为70％～90％，固化剂填入量为质量百分比5％～15％，镧锶锰氧/石墨烯复合粉末的为质量百分比10％～20％；
(4)采用金属材料为基底，并对金属材料进行预处理；
(5)采用旋涂法将步骤(3)中的复合吸收材料涂覆在步骤(4)上的基底上，制备金属基纳米镧锶锰氧/石墨烯复合涂层。
进一步地，所述步骤(5)具体为：将步骤(3)获得复合吸收材料滴加在步骤(4)上基板上，所述基板固定在旋涂仪上，低速启动旋涂仪，使复合吸收材料均匀铺展成薄膜，室温放置使其自然干燥，再放入真空干燥箱中干燥10h，再次涂膜，反复多次，最后放入真空干燥箱中干燥，将涂好的薄膜置于马弗炉中，500℃处理退火15h。
进一步地，所述步骤(1)中获得镧锶锰氧纳米粉末的粉末粒度为1-100nm。
进一步地，所述步骤(1)中硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰及酸其中元素摩尔比分别为0.7:0.3:1:2。
进一步地，所述酸为柠檬酸。
进一步地，所述步骤(2)中获得的镧锶锰氧/石墨烯复合粉末的粉末粒度为1-50nm。
进一步地，所述步骤(3)中的固化剂为碱性固化剂，可选用脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类或改性胺。
进一步地，基体材料可选用高温合金、不锈钢、铝板或其他材料，所述预处理为超声清洗。
进一步地，采用刷涂法或旋涂法制备涂层厚度为0.1-2mm纳米镧锶锰氧/石墨烯复合涂层。
本发明具备系统结构简单、加工速度快、调控能力强和吸波频带宽等优点，适于制备大面积的吸波涂层材料，具有重大的商业价值和现实意义。
附图说明
图1为本发明镧锶锰氧扫面电镜分析照片。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案进行详细说明，显然，所描述的实例仅仅是本发明中很小的一部分，而不是全部的实例。基于本发明中的实例，本领域人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本发明保护的范围。
实例1：旋涂法制备金属基纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层
(1)以硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰其中元素摩尔比分别为0.7:0.3:1，加入柠檬酸酸，采用溶胶凝胶自燃烧法制备镧锶锰氧纳米粉末，粒度为1～100nm。加入石墨烯，无水乙醇溶解的环氧树脂和固化剂，配制成浆料。
(2)基片选用铝板，经过超声清洗，烘干，后固定在旋涂仪上；
(3)将配制好的浆料滴加在基片上，低速启动，使旋涂液均匀铺展成薄膜.室温放置使其自然干燥，再放入真空干燥箱中干燥10h，再次涂膜，反复多次，最后放入真空干燥箱中干燥.将涂好的薄膜放入马弗炉中，500℃热处理退火15h。
(4)所得器件即为金属基纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层，不仅能应用在雷达波(2-18GHz)屏蔽和武器装备隐形等军事领域，同时还广泛应用于电视广播、人体安全防护、通讯及导航系统的电磁抗干扰、安全信息保密等许多民用领域。

Claims (9)

1.一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）以硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰及酸为原料，采用溶胶凝胶自燃烧法制备镧锶锰氧纳米粉末；
（2）添加石墨烯粉末，应用团聚法将步骤（1）中的镧锶锰氧纳米粉末制备为镧锶锰氧/石墨烯复合粉末；
（3）向步骤（2）中的复合粉末中添加无水乙醇溶解的环氧树脂和固化剂制备浆料，加热去乙醇后得到复合吸收材料，其中环氧树脂填入量质量百分数为70%~90%，固化剂填入量为质量百分比5%~15%，镧锶锰氧/石墨烯复合粉末的为质量百分比10%~20%；
（4）采用金属材料为基底，并对金属材料进行预处理；
（5）采用旋涂法将步骤（3）中的复合吸收材料涂覆在步骤（4）上的基底上，制备金属基纳米镧锶锰氧/石墨烯复合涂层。
2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）具体为：将步骤（3）获得复合吸收材料滴加在步骤（4）上基板上，所述基板固定在旋涂仪上，低速启动旋涂仪，使复合吸收材料均匀铺展成薄膜，室温放置使其自然干燥，再放入真空干燥箱中干燥10h，再次涂膜，反复多次，最后放入真空干燥箱中干燥，将涂好的薄膜置于马弗炉中，500℃处理退火15h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中获得镧锶锰氧纳米粉末的粉末粒度为1-100nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰及酸其中元素摩尔比分别为0.7:0.3:1:2。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述酸为柠檬酸。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中获得的镧锶锰氧/石墨烯复合粉末的粉末粒度为1-50nm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的固化剂为碱性固化剂，可选用脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类或改性胺。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，基体材料可选用高温合金、不锈钢、铝板或其他材料，所述预处理为超声清洗。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用刷涂法或旋涂法制备涂层厚度为0.1-2mm纳米镧锶锰氧/石墨烯复合涂层。
CN201510098946.0A 2015-03-05 2015-03-05 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法 Active CN104786587B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510098946.0A CN104786587B (zh) 2015-03-05 2015-03-05 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510098946.0A CN104786587B (zh) 2015-03-05 2015-03-05 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104786587A true CN104786587A (zh) 2015-07-22
CN104786587B CN104786587B (zh) 2017-05-10

Family

ID=53551973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510098946.0A Active CN104786587B (zh) 2015-03-05 2015-03-05 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104786587B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670560A (zh) * 2016-01-08 2016-06-15 北京科技大学 一种纳米氧化钴/石墨烯复合吸波涂层的制备方法
CN110494027A (zh) * 2019-07-30 2019-11-22 华东师范大学重庆研究院 一种石墨烯复合吸波材料溶胶及其吸波涂层的制备方法
CN113072860A (zh) * 2021-05-17 2021-07-06 南京深业智能化系统工程有限公司 纳米稀土氧化物改性功能涂料及其制备方法
US20210331937A1 (en) * 2020-04-28 2021-10-28 Nanoionix, Llc Self-decontaminating antimicrobial compositions, articles, and structures, and methods of making and using the same
US12139417B2 (en) 2023-02-07 2024-11-12 Nanoionix, Llc Self-decontaminating antimicrobial compositions, articles, and structures, and methods of making and using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022844A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Sustainable Titania Technology Inc 酸化物複合膜、該膜形成用塗布液、該塗布液の製造方法及び該膜の造膜方法。
CN102544530A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 燕山大学 一种纳米钙钛矿/石墨烯复合材料及其制备方法
CN102911531A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 将石墨烯或/和碳纳米管在有机溶剂中稳定分散的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022844A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Sustainable Titania Technology Inc 酸化物複合膜、該膜形成用塗布液、該塗布液の製造方法及び該膜の造膜方法。
CN102544530A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 燕山大学 一种纳米钙钛矿/石墨烯复合材料及其制备方法
CN102911531A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 将石墨烯或/和碳纳米管在有机溶剂中稳定分散的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马嘉华: "石墨烯基钙钛矿型纳米晶薄膜的制备及光催化性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670560A (zh) * 2016-01-08 2016-06-15 北京科技大学 一种纳米氧化钴/石墨烯复合吸波涂层的制备方法
CN110494027A (zh) * 2019-07-30 2019-11-22 华东师范大学重庆研究院 一种石墨烯复合吸波材料溶胶及其吸波涂层的制备方法
US11866335B2 (en) 2019-07-30 2024-01-09 Chongqing Institute Of East China Normal University Method for preparing graphene based composite wave-absorbing composite material
US20210331937A1 (en) * 2020-04-28 2021-10-28 Nanoionix, Llc Self-decontaminating antimicrobial compositions, articles, and structures, and methods of making and using the same
US11572285B2 (en) * 2020-04-28 2023-02-07 Nanoionix, Llc Self-decontaminating antimicrobial compositions, articles, and structures, and methods of making and using the same
CN113072860A (zh) * 2021-05-17 2021-07-06 南京深业智能化系统工程有限公司 纳米稀土氧化物改性功能涂料及其制备方法
US12139417B2 (en) 2023-02-07 2024-11-12 Nanoionix, Llc Self-decontaminating antimicrobial compositions, articles, and structures, and methods of making and using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN104786587B (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105951053B (zh) 一种铌掺杂二氧化钛透明导电膜的制备方法及铌掺杂二氧化钛透明导电膜
TW201207152A (en) Hydrothermal synthesis of active materials and in situ spraying deposition for lithium ion battery
CN105821378B (zh) 一种铌掺杂二氧化锡透明导电膜及其制备方法
CN106684387A (zh) 一种含类金刚石薄膜层的锂离子电池负极及其制备方法和锂离子电池
Inada et al. Characterization of as-deposited Li4Ti5O12 thin film electrode prepared by aerosol deposition method
CN104786587A (zh) 一种纳米镧锶锰氧/石墨烯复合吸波涂层的制备方法
JP2015225855A (ja) 固体電解質が濃度勾配を有する全固体電極の製造方法
CN102887501B (zh) 一种掺氮石墨烯的制备方法
CN104894516A (zh) 一种低温高效制备三元层状max相陶瓷涂层的方法
Kim et al. Electrochemical properties of an as-deposited LiFePO4 thin film electrode prepared by aerosol deposition
CN104103821B (zh) 硅碳负极材料的制备方法
CN102887498B (zh) 掺氮石墨烯的制备方法
CN104393293A (zh) 低温电池用正极材料磷酸铁锂/碳复合材料及其制备方法
CN106684325A (zh) 一种铌掺杂二氧化锡薄膜锂离子电池负极极片及其制备方法，锂离子电池
CN102800867A (zh) 一种用于锂离子电池的硅基负极材料
CN102586741B (zh) 一种掺杂氧化锌薄膜的制备方法
CN100515953C (zh) 氧化锌薄膜制备方法
Xie et al. Stabilization of LiV3O8 Rod‐like Structure by Protective Mg3 (PO4) 2Layer for Advanced Lithium Storage Cathodes
Takenaka et al. Droplet-vaporization behavior during plasma-assisted mist chemical vapor deposition of zinc oxide films
CN103194741B (zh) 一种氧化铝前驱体溶液及其制备方法与应用
CN102584217A (zh) 磁控溅射制备BaTiO3-Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁电铁磁复合陶瓷薄膜及制备方法
CN104651790B (zh) 一种金属电阻率Cu/Cu2O半导体弥散复合薄膜及其制备方法
CN108390030A (zh) 一种面向SiO2/C负极的表面修饰方法
CN102568977A (zh) 一种磁场辅助电泳沉积金属化碳纳米管阴极的制备方法
Cuynet et al. Deposition of Pt inside fuel cell electrodes using high power impulse magnetron sputtering

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant