CN115072702A - 一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，包括以下步骤：(1)首先称取人工食品作为碳源，将人工食品碳源研磨后转入瓷舟中，将其在密闭条件下升温碳化；(2)碳化完成后自然冷却降温至中间温度，然后解除密闭条件；(3)在空气中保温一段时间后自然冷却至室温，得到样品；(4)将样品洗涤干燥后制得成品。本发明采用上述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，通过密闭碳化和空气中降温的一步碳化处理方式，具有良好的可调节性，最大程度的减少了制备过程中资源的耗费，可以运用于大多数的碳基材料中，为制备多孔的碳材料提供一个思路，制备方法简单，原材料价格低廉以及副产物无污染，适合工业化生产。

Description

一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法
技术领域
本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，特别是涉及一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法。
背景技术
电磁波吸波材料是一类将入射电磁波能量转化成内能耗散出去的材料，目前对于吸波材料的研究多分为磁性材料和非磁性材料两类，碳材料作为典型的非磁性材料在电磁波吸收领域拥有着广泛的应用。石墨烯作为碳材料中的明星材料拥有着众多的优点，但是石墨烯的生产制备过程复杂，价格也过于昂贵，在电磁波吸收材料领域中的应用只能停留在实验室阶段，而且对于石墨烯等材料的复合和改性的方法多为水热并没有办法进行大规模的工业化生产。
而现在在工业上对磁性吸波材料制备主要通过球磨法，这种制备方法需要耗费大量的时间通过强烈的碰撞形成较多的晶格畸变生成最终的反应产物。但是球磨法有其不可忽略的缺点，如工作效率低下耗费时间长、体型笨重不易于搬动、生产成本过高等，这一切都会影响在实际生产中广泛运用。而对于碳材料的制备多为经过化学试剂活化后在保护气下直接进行碳化，这种方法引入具有腐蚀性的化学试剂，污染环境。因此，一种拥有低廉价格，制备方案简单且环保的可工业生产的制备方案值得我们去探索。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，通过简单的一步煅烧方法便能够获得多孔的二维多孔碳片，此方法可以运用于大多数的碳基材料中，为制备多孔的碳材料提供一个思路，另外制备方法简单，原材料价格低廉以及副产物无污染，适合工业化生产。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，包括以下步骤：(1)首先称取人工食品作为碳源，将人工食品碳源研磨后转入瓷舟中，将其在密闭条件下升温碳化；
(2)碳化完成后自然冷却降温至中间温度，然后解除密闭条件；
(3)在空气中保温一段时间后自然冷却至室温，得到样品；
(4)将样品洗涤干燥后制得成品。
优选的，人工食品碳源为虾片。
优选的，升温碳化过程为以5℃/min的升温速率升温至800℃，在800℃保温碳化2h。
优选的，中间温度为400℃。
优选的，在空气中保温的时间为20-40min。
优选的，洗涤为使用酒精和去离子水洗涤。
本发明的有益效果：
(1)通过密闭碳化和空气中降温的一步碳化处理方式，具有良好的可调节性，最大程度的减少了制备过程中资源的耗费；
(2)一步碳化的方法也极大的缩短了制备样品所需要的时间和成本，提高了样品在实际生产中的效率；
(3)制备的样品拥有较厚的片厚度，孔洞大小均匀，孔洞的边缘凸起，这些孔洞赋予样品良好的极化特性从而提高了电磁波吸收性能。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1-3所制备成品的SEM图；
图2是本发明实施例1-3所制备成品的TEM图；
图3是本发明实施例1-3所制备成品的三维反射损耗图；
图4是本发明实施例1-3所制备成品的二维反射损耗图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述，实施例中所用各种化学品和试剂如无特别说明均为市售购买。
实施例1
首先称取500mg的虾片，研磨后转入瓷舟中，于密闭条件下，以5℃/min的升温速率升温至800℃，然后保持800℃碳化2h。碳化完成后自然冷却降温至400℃时解除密闭条件，在空气中自然冷却至室温，得到样品。将所得样品利用酒精和去离子水洗涤干燥后获得所需成品。
实施例2
首先称取500mg的虾片，研磨后转入瓷舟中，于密闭条件下，以5℃/min的升温速率升温至800℃，然后保持800℃碳化2h。碳化完成后自然冷却降温至400℃时解除密闭条件，在空气中保温20min后自然冷却至室温，得到样品。将所得样品利用酒精和去离子水洗涤干燥后获得所需成品。
实施例3
首先称取500mg的虾片，研磨后转入瓷舟中，于密闭条件下，以5℃/min的升温速率升温至800℃，然后保持800℃碳化2h。碳化完成后自然冷却降温至400℃时解除密闭条件，在空气中保温40min后自然冷却至室温，得到样品。将所得样品利用酒精和去离子水洗涤干燥后获得所需成品。
对本实施例1-3中得到的成品进行表征，图1是本发明实施例1-3所制备成品的SEM图，a、b、c图所示分别为实施例1、实施例2、实施例3的表面形貌；图2是本发明实施例1-3所制备成品的TEM图，d、e、f图所示分别为实施例1、实施例2、实施例3的结构特征，经分析可知，与原始的0min样品相比通过空气煅烧过后的样品呈现出了多孔的形貌特征，并且孔洞大小均匀，孔洞的边缘凸起，边缘凸起的孔洞结构增大了电磁波的多重反射，增长了电磁波的传输路程，有利于电磁波的耗散。
吸波测试
将实施例1至3所得成品分别和石蜡按重量比为7.5:2.5混合均匀，然后压制成内径3.0mm、外径7.0mm、厚度2.0mm的圆柱形环。利用矢量网络分析仪经行测试，为了减少或消除由于源匹配、负载匹配、方向性、隔离和频率响应等因素造成的误差，必须在测量前进行全双端口校准，测试获得的介电常数和磁导率常数。
图3是本发明实施例1-3所制备成品的三维反射损耗图，a、b、c图所示为分别为实施例1、实施例2、实施例3所得到的成品的三维反射损耗图；图4是本发明实施例1-3所制备成品的二维反射损耗图，d、e、f图所示为分别为实施例1、实施例2、实施例3所得到的成品的二维反射损耗图，经分析可知，与原始的0min样品相比通过空气煅烧的样品呈现出了更好的吸波性能。其中20min的样品吸波性能最好，最大反射损耗可以达到-64.1dB，有效吸收带宽在1.65mm时可以达到5.36GHz，能够有效的吸收超过99％的电磁波，具有很好的吸波能力。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先称取人工食品作为碳源，将人工食品碳源研磨后转入瓷舟中，将其在密闭条件下升温碳化；
(2)碳化完成后自然冷却降温至中间温度，然后解除密闭条件；
(3)在空气中保温一段时间后自然冷却至室温，得到样品；
(4)将样品洗涤干燥后制得成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于：人工食品碳源为虾片。
3.根据权利要求1所述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于：升温碳化过程为以5℃/min的升温速率升温至800℃，在800℃保温碳化2h。
4.根据权利要求1所述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于：中间温度为400℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于：在空气中保温的时间为20-40min。
6.根据权利要求1所述的一种利用人工食品制备多孔电磁波吸收材料的方法，其特征在于：洗涤为使用酒精和去离子水洗涤。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110668419A (zh) * 2019-10-23 2020-01-10 湖南科技大学 一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法
CN113122184A (zh) * 2021-05-11 2021-07-16 盐城工学院 一种生物质多孔碳吸波材料的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110668419A (zh) * 2019-10-23 2020-01-10 湖南科技大学 一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法
CN113122184A (zh) * 2021-05-11 2021-07-16 盐城工学院 一种生物质多孔碳吸波材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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邹金龙: "《新型功能材料制备技术与分析表征方法》", 哈尔冰工业大学出版社, pages: 173 *

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