CN113316379A - 一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米复合结构吸波剂材料，其包括由内向外依次层叠的二维导电C层、半导体颗粒膜层、磁性颗粒膜层，其成分组元为纳米磁性合金/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂颗粒分均匀负载在二维导电C层的两侧面上形成TiO₂/C半导体颗粒膜层，纳米磁性合金颗粒均匀分布在TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上形成以二维导电C层平面为轴、TiO₂与磁性颗粒层呈轴对称分布的多层纳米复合结构。本发明还公开了其制备方法及其应用。本发明通过改进构成各组元的物化特性和复合微结构，使其兼具强介电损耗和强磁损耗能力，实现宽频率范围内的阻抗匹配性能和电磁波衰减能力协同提升，其制备的1.7mm吸波材料，可获得6.72GHz的有效吸波带宽及最强吸收峰值‑43.6dB。

Description

一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用

技术领域

本发明属于电磁波吸波材料技术领域，具体涉及一种纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及应用。

背景技术

随着电磁波在家电、办公用品的智能控制以及工业无线通信设备中的广泛应用，由各种电磁波所引发的对设备产品的电磁干扰以及对人体健康危害等问题，引发了人们越来越多的关注，需要采用技术手段对其进行防护或者隔离。吸波材料因可将入射电磁波能量转换为以热能为主的其它形式的能量，为解决上述问题提供了有效技术途径。但是由于各种电磁波的频率、功率等差异较大，需要制备高性能吸波材料才能实现上述目的。

现有技术中，中国专利申请CN112251193A公开了一种基于MXene与金属有机框架的复合吸波材料及其制备方法和应用，该复合吸波材料为基于层状纳米薄片MXene基体Ti₃C₂与三维金属有机框架MOFs材料的复合，通过原位化学合成方法和热处理工艺，获得的在层状碳骨架上负载金属纳米颗粒和TiO₂纳米颗粒的复合材料。该技术方案制备的复合吸波材料在厚度为3.0mm时，最大吸收强度可达-51.8dB，但有效吸收带宽不足3.0GHz，而在厚度为1.6mm时，有效吸收带宽能达6.5GHz，但最大吸收强度不足-30dB，因此其不能实现吸收强度与有效吸收带宽性能的兼顾。

申请人研究发现，决定吸波材料电磁吸收性能的关键在于吸波剂材料。传统的吸波剂材料主要包括有各种铁氧体材料、碳系材料、磁性单质或合金以及导电聚合物。但是，单相吸波剂材料在实际应用中难以兼顾“薄、轻、宽、强”的要求，且现有的多相复合吸波剂材料存在着工艺复杂、材料成本高和产品性能不稳定等问题。

因此，研究开发一种新的可兼具宽频、强吸收性能的吸波剂材料，对于制备高性能吸波材料，进行高效率的宽频带、高吸收电磁防护具有重要的应用价值和意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种纳米复合结构吸波剂材料，采用多相复合的吸波剂材料、通过合理匹配各组元的物化性能、使其形成特殊复合微结构，来增强并引入新的电磁波损耗机制，使其能够兼具多重电磁波损耗机制，不仅兼具强介电损耗和强磁损耗能力，而且可实现宽频率范围内的阻抗匹配性能和电磁波衰减能力协同提升；

本发明的目的还在于，提供该纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，通过对多相复合材料的选择、工艺步骤的改进等手段，使其合成的产品的生产效率高、成本低、产品的性能稳定，利于产业化；

本发明的目的还在于，提供该纳米复合结构吸波剂材料在电磁波防护领域的应用。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种纳米复合结构吸波剂材料，其特征在于：其包括由内向外依次层叠的二维导电C层、半导体颗粒膜层、磁性颗粒膜层，其成分组元为纳米磁性合金/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂颗粒分均匀负载在二维导电C层的上下两侧面上形成TiO₂/C半导体颗粒膜层，纳米磁性合金颗粒则均匀分布在该半导体颗粒膜层的TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上形成以二维导电C层平面为轴、TiO₂与磁性颗粒层呈轴对称分布的多层纳米复合结构。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为20～70％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为30～80％。

所述的纳米磁性合金为Fe_xCo_(1-x)、Fe_xNi_(1-x)和Co_xNi_(1-x)的一种或多种，其中x为0～1。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层是由前驱体层状Ti₃C₂ MXene材料原位生成，具有二维纳米异质界面结构。

前述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)采用氢氟酸或者盐酸、氟化锂的混合酸溶液，对三元层状碳化物MAX颗粒进行化学刻蚀，获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将两种设定摩尔比的二价金属盐与上述步骤(1)中获得的Ti₃C₂ MXene粉末材料按照设定比例在去离子水或者乙二醇溶剂中混合均匀，再添加适量的水合肼还原剂和氨水至混合液、调节pH值为8～11，再利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料，放入管式退火炉中，在氢气和氮气混合气氛下400℃～800℃高温反应1h～2h，原位生成具有多层纳米复合结构的纳米磁性合金/TiO₂/C...吸波材料，即为纳米复合结构吸波剂材料。

步骤(1)中所述三元层状碳化物MAX颗粒为Ti₃SiC₂或Ti₃AlC₂，且颗粒粒径D50为20μm～50μm。

步骤(2)中所述二价金属盐为二价铁盐、二价钴盐和二价镍盐之一，两种二价金属盐添加的摩尔比为0～1；所述二价铁盐为硝酸亚铁、氯化亚铁和硫酸亚铁中的一种或多种，所述二价钴盐为硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的一种或多种，所述二价镍盐为硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的一种或多种。

步骤(2)中所述利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene复合材料的工艺参数为：密封反应釜所处反应温度为30℃～80℃，反应时间为2h～6h。

前述纳米复合结构吸波剂材料的应用，其特征在于：将该纳米复合结构吸波剂材料分散在有机基体中，制得厚度为1.3mm～3.0mm的涂层型或柔性贴片型吸波层，应用于5.92GHz-18 GHz宽频电磁波防护。

所述有机基体为树脂或橡胶，其中树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂中的一种或或多种；所述橡胶包为聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：

(1)本发明提供的纳米复合结构吸波剂材料，通过使构成吸波剂材料的各组元的物化特性相互结合、并使其具备独特的复合微结构，而使其兼具强介电损耗和强磁损耗能力，可实现在宽频率范围内的阻抗匹配性能和电磁波衰减能力协同提升；本发明采用的多相复合的吸波剂材料不仅能具备多重电磁波损耗机制，并能通过合理优化构成组元的物化性能和进行特殊复合微结构设计来增强或引入新的电磁波损耗机制，从而大幅提升吸波材料的综合性能。

(2)本发明提供的纳米复合结构吸波剂材料，其多相复合吸波剂材料组元包括导电C层、半导体氧化物TiO₂和强铁磁性金属合金，三者通过独特的制备工艺，在微观上形成了呈面对称的多层纳米复合结构，整体上形成具有规律性重复的多层纳米复合结构和利于改善吸波性能的多重二维异质界面，增强界面极化和高频磁损耗能力、以大幅改善宽频强吸波性能，使其同时具备了介电、磁和电阻等多重电磁波损耗机制，从而使其兼顾强介电损耗和强磁损耗能力。

(3)本发明提供的该纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，通过对多相复合材料的选择、工艺步骤的改进等手段，使其合成的产品的生产效率高、成本低、产品的性能稳定，利于产业化。

(4)本发明提供的纳米复合结构吸波剂材料通过宽频率范围内的阻抗匹配性能和电磁波衰减能力协同提升，可以进一步制备为电磁防护材料或产品，广泛应用在电磁波防护领域。根据实际测试，该纳米复合结构吸波剂材料试样在厚度仅为1.7mm时，即获得了宽频化的6.72GHz有效吸波带宽和最强-43.6dB的吸收强度，可以同时兼顾宽频、强吸收性能。

附图说明

图1是本发明实施例1吸波剂材料的微观形貌电镜图；

图2是本发明实施例1吸波剂材料的相对复介电常数随频率变化的曲线示意图；

图3是本发明实施例1吸波剂材料的相对复磁导率随频率变化的曲线示意图；

图4是采用本发明实施例1吸波剂材料制备的吸波材料在2GHz-18 GHz频段的反射率曲线示意图。

图5是采用本发明实施例2中吸波剂材料制备的吸波材料在2GHz-18 GHz频段的反射率曲线示意图。

图6是采用本发明实施例3中吸波剂材料制备的吸波材料在2GHz-18 GHz频段的反射率曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

实施例：

本发明提供的纳米复合结构吸波剂材料，其包括由内向外依次层叠的二维导电C层、半导体颗粒膜层、磁性颗粒膜层，其成分组元为纳米磁性合金/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂颗粒分均匀负载在二维导电C层的上下两侧面上形成TiO₂/C半导体颗粒膜层，纳米磁性合金颗粒则均匀分布在该半导体颗粒膜层的TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上形成以二维导电C层平面为轴、TiO₂与磁性颗粒层呈轴对称分布的多层纳米复合结构。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为20～70％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为30～80％。

所述的纳米磁性合金为Fe_xCo_(1-x)、Fe_xNi_(1-x)和Co_xNi_(1-x)的一种或多种，其中x为0～1。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层是由前驱体层状Ti₃C₂ MXene材料原位生成，具有二维纳米异质界面结构。

前述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)采用氢氟酸或者盐酸、氟化锂的混合酸溶液，对三元层状碳化物MAX颗粒进行化学刻蚀，获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将两种设定摩尔比的二价金属盐与上述步骤(1)中获得的Ti₃C₂ MXene粉末材料按照设定比例在去离子水或者乙二醇溶剂中混合均匀，再添加适量的水合肼还原剂和氨水至混合液、调节pH值为8～11，再利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料，放入管式退火炉中，在氢气和氮气混合气氛下400℃～800℃高温反应1h～2h，原位生成具有多层纳米复合结构的纳米磁性合金/TiO₂/C...吸波材料，即为纳米复合结构吸波剂材料。

步骤(1)中所述三元层状碳化物MAX颗粒为Ti₃SiC₂或Ti₃AlC₂，且颗粒粒径D50为20μm～50μm。

步骤(2)中所述二价金属盐为二价铁盐、二价钴盐和二价镍盐之一，两种二价金属盐添加的摩尔比为0～1；所述二价铁盐为硝酸亚铁、氯化亚铁和硫酸亚铁中的一种或多种，所述二价钴盐为硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的一种或多种，所述二价镍盐为硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的一种或多种。

步骤(2)中所述利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene复合材料的工艺参数为：密封反应釜所处反应温度为30℃～80℃，反应时间为2h～6h。

前述纳米复合结构吸波剂材料的应用，将该纳米复合结构吸波剂材料分散在有机基体中，制得厚度为1.3mm～3.0mm的涂层型或柔性贴片型吸波层，应用于5.92GHz-18 GHz宽频电磁波防护。

所述有机基体为树脂或橡胶，其中树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂中的一种或或多种；所述橡胶包为聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶中的一种或多种。

实施例1

请参见附图1-6，本实施例提供的具体纳米复合结构吸波剂材料中，纳米磁性合金为Fe_0.5Ni_0.5合金，成分组元为Fe_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂负载在二维导电C层上形成半导体颗粒膜层，而纳米Fe_0.5Ni_0.5颗粒则均匀分布在TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上形成以二维导电C层平面为轴、TiO₂与Fe_0.5Ni_0.5颗粒层呈轴对称分布的多层纳米复合结构。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为20％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为80％。

本发明实施例提供的纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)采用40wt.％氢氟酸溶液对三元层状碳化物Ti₃SiC₂ MAX颗粒进行化学刻蚀72h获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将22.2g FeSO₄·7H₂O、18.8g NiCl₂·6H₂O和上述步骤(1)中获得的18gTi₃C₂MXene粉末材料均匀混合在800ml去离子水中，再添加60ml的水合肼(N₂H₄·H₂O)还原剂和氨水至混合液PH值为10，最后，将混合液倒入1000ml反应釜中，使密封反应釜在温度为40℃的烘箱反应5h，过滤干燥后获得纳米磁性Fe_0.5Ni_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性Fe_0.5Ni_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂MXene的复合材料倒入长方形氧化铝舟中并置于管式退火炉中，在通入氢气和氮气混合气氛下500℃原位热处理反应2h，冷却后，即获得具有多层纳米复合结构的Fe_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料。

本发明实施例提供的该纳米复合结构的Fe_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料在贴片型吸波材料中的应用，包括如下步骤：将60g具有多层纳米复合结构的Fe_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂粉末材料，均匀分散在40g带有硅烷偶联剂固化剂的液体硅胶橡胶基体中，通过双辊压延成型，制备得到柔性贴片型吸波材料。

利用安捷伦型号为N5230A的矢量网络分析仪以同轴法测试本发明实施例1中吸波剂材料制备的柔性贴片型吸波材料，在2GHz-18 GHz频段的电磁参数(相对复介电常数和相对复磁导率)，测试用同轴样品尺寸：内径3.04mm、外径7.0mm，厚度2mm～3mm，测试结果如图2、图3所示。根据图2、3可知，实施例1获得的柔性贴片型吸波材料在具有强电磁损耗能力，同时具有强磁损耗能力。

利用基于N5230A矢量网络分析仪搭建的弓形法测试系统测试本发明实施例1中吸波剂材料制备的柔性贴片型吸波材料在2GHz-18 GHz频段的反射率曲线，测试用吸波贴片样品尺寸：长×宽＝180mm×180mm，测试结果如附图4所示，实施例1获得的吸波材料在厚度1.3mm-3.0mm，有效吸波带宽(反射率优于-10dB)覆盖了5.92GHz-18 GHz；特别地，在实施例1获得的吸波材料厚度仅为1.7mm时，拥有宽频化的6.72GHz有效吸波带宽以及-43.6dB的强吸收峰，可满足实际应用中的宽频强吸收的要求。

实施例2：

本实施例提供的纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及其应用，基本上与实施例1相同，其不同之处在于：

该纳米复合结构吸波剂材料中，纳米磁性合金为Co_0.5Ni_0.5合金，成分组元为Co_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂负载在二维导电C层上形成半导体颗粒膜层，而纳米Co_0.5Ni_0.5颗粒则均匀分布在TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上具有规律性重复的多层纳米复合结构。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为25％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为75％。

该纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)采用6M盐酸、氟化锂混合酸溶液对三元层状碳化物Ti₃AlC₂ MAX颗粒进行化学刻蚀60h获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将18.8g CoCl₂·6H₂O、19.0g NiCl₂·6H₂O和上述步骤(1)中获得的15gTi₃C₂MXene粉末材料均匀混合在800ml乙二醇溶剂中，再添加80ml的水合肼(N₂H₄·H₂O)还原剂和氨水至混合液PH值为10，最后，将混合液倒入1000ml反应釜中，使密封反应釜在温度为60℃的烘箱反应3h，过滤干燥后获得纳米磁性Co_0.5Ni_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性Co_0.5Ni_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂MXene的复合材料倒入长方形氧化铝舟中并置于管式退火炉中，在通入氢气和氮气混合气氛下600℃原位热处理反应1h，冷却后获得具有多层纳米复合结构的Co_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料。

将本实施例制备的多层纳米复合结构的Co_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料，应用在贴片型吸波材料中，其包括如下步骤：将60g具有多层纳米复合结构的Co_0.5Ni_0.5/TiO₂/C...吸波剂粉末材料，均匀分散在40g热塑性三元乙丙橡胶基体中，再通过双辊热压压延成型，制备得到柔性贴片型吸波材料。

附图5为实施例2获得的吸波材料在厚度1.3mm-3.0mm的反射率测试结果，可见有效吸波带宽(反射率优于-10dB)覆盖了6.24GHz-18 GHz；特别地，在实施例2获得的吸波材料厚度为1.7mm时，拥有宽频化的6.16GHz有效吸波带宽，厚度为1.6mm时，吸收峰值为-43.75dB。

实施例3：

本实施例提供的纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及其应用，基本上与实施例1相同，其不同之处在于：

在所述的纳米复合结构吸波剂材料中，纳米磁性合金为Fe_0.5Co_0.5合金，成分组元为Fe_0.5Co_0.5/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂负载在二维导电C层上形成半导体颗粒膜层，而纳米Fe_0.5Co_0.5颗粒则均匀分布在TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上具有规律性重复的多层纳米复合结构。

所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为70％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为30％。

该纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)采用40wt.％氢氟酸溶液对三元层状碳化物Ti₃AlC₂ MAX颗粒进行化学刻蚀72h获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将22.2g FeSO₄·7H₂O、18.8g CoCl₂·6H₂O和上述步骤(1)中获得的20g Ti₃C₂MXene粉末材料均匀混合在800ml去离子水中，再添加60ml的水合肼(N₂H₄·H₂O)还原剂和氨水至混合液PH值为10，最后，将混合液倒入1000ml反应釜中，使密封反应釜在温度为60℃的烘箱反应3h，干燥后获得纳米磁性Fe_0.5Co_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性Fe_0.5Co_0.5合金颗粒插层修饰Ti₃C₂MXene的复合材料倒入长方形氧化铝舟中并置于管式退火炉中，在通入氢气和氮气混合气氛下400℃原位热处理反应2h，冷却后获得具有多层纳米复合结构的Fe_0.5Co_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料。

本发明实施例多层纳米复合结构的Fe_0.5Co_0.5/TiO₂/C...吸波剂材料在涂层型吸波材料中的应用，包括如下步骤：将70g具有多层纳米复合结构的Fe_0.5Co_0.5/TiO₂/C...吸波剂粉末材料，均匀分散在10g聚酰胺固化剂和20g环氧树脂混合基体中形成吸波涂料，再通过喷涂干燥成型工艺，制备得到涂层型吸波材料。

附图6为实施例3获得的吸波材料涂层在厚度1.3mm-3.0mm的反射率测试结果，可见有效吸波带宽(反射率优于-10dB)覆盖了6.64GHz-18 GHz；特别地，在实施例3获得的吸波材料厚度为1.8mm时，最强吸收峰值能达到-51.29dB，厚度为1.9mm时，拥有宽频化的有效吸波带宽高达6.8GHz。

本发明的重点在于，通过同步改进材料配方及其制备工艺，使构成吸波剂材料的各组元的物化特性相互结合、并使其具备独特的复合微结构，而使其兼具强介电损耗和强磁损耗能力，可实现在宽频率范围内的阻抗匹配性能和电磁波衰减能力协同提升；本发明采用的多相复合的吸波剂材料不仅能具备多重电磁波损耗机制，并能通过合理优化构成组元的物化性能和进行特殊复合微结构设计来增强或引入新的电磁波损耗机制，整体上形成具有规律性重复的多层纳米复合结构和利于改善吸波性能的多重二维异质界面，从而大幅提升吸波材料的综合性能。

上述实施例，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。在其他实施例中，在本发明所记载的范围内，选择其他的组分、工艺参数等二得到的纳米复合结构吸波剂材料、制备方法及其应用，均可以达到本发明记载的技术效果，因此不再将其一一列出。同时，基于本发明上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他变更或修饰，都属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种纳米复合结构吸波剂材料，其特征在于：其包括由内向外依次层叠的二维导电C层、半导体颗粒膜层、磁性颗粒膜层，其成分组元为纳米磁性合金/TiO₂/C...，其中纳米TiO₂颗粒分均匀负载在二维导电C层的上下两侧面上形成TiO₂/C半导体颗粒膜层，纳米磁性合金颗粒则均匀分布在该半导体颗粒膜层的TiO₂颗粒膜层上形成磁性颗粒膜层，整体上形成以二维导电C层平面为轴、TiO₂与磁性颗粒层呈轴对称分布的多层纳米复合结构。

2.如权利要求1所述纳米复合结构吸波剂材料，其特征在于：所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为20～70％；所述纳米磁性合金颗粒的质量占纳米复合结构吸波剂材料总质量的比例为30～80％。

3.如权利要求1所述纳米复合结构吸波剂材料，其特征在于：所述的纳米磁性合金为Fe_xCo_(1-x)、Fe_xNi_(1-x)和Co_xNi_(1-x)的一种或多种，其中x为0～1。

4.如权利要求1所述纳米复合结构吸波剂材料，其特征在于：所述的TiO₂/C半导体颗粒膜层是由前驱体层状Ti₃C₂ MXene材料原位生成，具有二维纳米异质界面结构。

5.如权利要求1～4之一所述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)采用氢氟酸或者盐酸、氟化锂的混合酸溶液，对三元层状碳化物MAX颗粒进行化学刻蚀，获得层状Ti₃C₂ MXene粉末材料；

(2)将两种设定摩尔比的二价金属盐与上述步骤(1)中获得的Ti₃C₂ MXene粉末材料按照设定比例在去离子水或者乙二醇溶剂中混合均匀，再添加适量的水合肼还原剂和氨水至混合液、调节pH值为8～11，再利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料；

(3)将上述步骤(2)中获得的纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene的复合材料，放入管式退火炉中，在氢气和氮气混合气氛下400℃～800℃高温反应1h～2h，原位生成具有多层纳米复合结构的纳米磁性合金/TiO₂/C...吸波材料，即为纳米复合结构吸波剂材料。

6.如权利要求5所述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述三元层状碳化物MAX颗粒为Ti₃SiC₂或Ti₃AlC₂，且颗粒粒径D50为20μm～50μm。

7.如权利要求5所述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述二价金属盐为二价铁盐、二价钴盐和二价镍盐之一，两种二价金属盐添加的摩尔比为0～1；所述二价铁盐为硝酸亚铁、氯化亚铁和硫酸亚铁中的一种或多种，所述二价钴盐为硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的一种或多种，所述二价镍盐为硝酸镍、氯化镍和硫酸镍中的一种或多种。

8.如权利要求5所述纳米复合结构吸波剂材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述利用反应釜合成纳米磁性合金颗粒插层修饰Ti₃C₂ MXene复合材料的工艺参数为：密封反应釜所处反应温度为30℃～80℃，反应时间为2h～6h。

9.如权利要求1～4所述纳米复合结构吸波剂材料的应用，其特征在于：将该纳米复合结构吸波剂材料分散在有机基体中，制得厚度为1.3mm～3.0mm的涂层型或柔性贴片型吸波层，应用于5.92GHz-18GHz宽频电磁波防护。

10.如权利要求9所述纳米复合结构吸波剂材料的应用，其特征在于：所述有机基体为树脂或橡胶，其中树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂中的一种或或多种；所述橡胶包为聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶中的一种或多种。

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