[发明专利]一种片状吸波剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状吸波剂的制备方法。

背景技术

近些年来，吸波材料广泛应用于武器装备的隐身化及工业生产中的劳动防护等，并且在提高微波器件和设备的性能等方面的作用日益重要，因而受到世界各国的重视。吸波材料的发展关键在于吸波剂的研制。吸波剂形状主要有针状、片状和球状，其中片状吸波剂由于具有较大的形状各向异性而具有最优的吸波性能，是吸波剂研制的主要形状。

目前片状吸收剂的制备方法主要有机械球磨法、真空沉积法、化学气相沉积法、磁控溅射法及电镀法等。片状吸波剂制备方法众多，但大都存在一些问题，如形状与尺寸难于控制、制备成本较高、工艺流程复杂等，这些甚至影响到的吸收剂的性能。本发明的目的在于提供一种简便、高效、易行、低成本的片状吸波剂制造方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是创立一种简便、高效、易行、低成本的片状吸波剂的制备方法。这种方法采用低成本的原料、简易的设备和简便的工艺，制备成分可调、尺寸可控、结构可变、性能优异的片状吸波剂。

本发明的关键是通过特殊制备方法将尺寸一定的金属微粉或自反应型含能复合粉体，应用火焰喷枪加热和自蔓延高温合成这一低成本技术，在火焰场中生成细小液态产物熔滴，并借助气体压力加速，使熔滴与基板碰撞实现熔滴的扁平化，并通过基板的冷却使之凝固结晶从而得到片状吸波剂。

本发明在制备片状吸波剂的过程中，可通过调整金属微粉或自反应型含能复合粉体的尺寸大小，获得体积可调的液态溶滴；可通过调节喷枪送粉气压及喷枪与基板的距离，实现对吸波剂形状、厚度和尺寸的控制；可通过调节冷却介质的冷却速度实现对液态溶滴凝固结晶过程的控制，从而获得具有成分可调、形态可控、原位合成的片状吸波剂。本发明设备简单、工艺灵活、适应性强、反应原料和制造运行成本低廉。本发明所涉及的方法可应用于军事和民用工业中所要求的片状吸波剂的制备。

附图说明

图1为本发明的基本原理图。

图2为本发明技术制得的铬铁氧体复相片状吸波剂实物图。

图3为本发明技术制得的铬铁氧体复相片状吸波剂XRD分析图。

图4为本发明技术制得的铬铁氧体复相片状吸波剂反射损耗曲线图。

具体实施方式

工艺流程为：反应物料的处理→含能复合粉体的制备→复合粉体预热→火焰反应熔射→熔滴撞击基板→冷却介质冷却→片状吸波剂获得。将金属微粉或自反应型含能复合粉体，用传统火焰热喷涂设备熔射，熔射过程中，由火焰加热融化金属微粉，或火焰引燃含能复合粉体发生自蔓延高温合成反应，在火焰的加热或自蔓延反应的高放热作用下，使固态粉体转变为液态熔滴。在压力和速度可调的送粉气体作用下，液态熔滴撞击到冷却基板上，在大过冷度作用下，熔滴发生变形(扁平化)与凝固结晶过程，从而获得具有成分可调、尺寸可控、原位合成的片状吸波剂。

具体实施例

实施例1

以平均粒径为40μm的化学纯Al粉、Fe粉和MnO₂粉及平均粒径约35μm的工业纯Cr₂O₃粉为原始粉料，以蔗糖和环氧树脂作为分散剂和粘合剂，按反应摩尔比配制，经球磨和造粒，制成粒度为43-61μm的自反应型功能团聚粉用于反应火焰喷射。碰撞基板为光滑不锈钢板，冷却介质为室温自来水。采用改制的CP-D_III型高能火焰喷枪，氧气和乙炔的压力分别为0.6MPa和0.11MPa，调整火焰性质为微氧化焰，送料量为20g／min。采用氩气作为送粉气和保护气。喷射距离为200mm。

本发明制备的片状铬铁氧体复相吸波剂的相成分和性能如下：吸波剂的相组成为FeCr₂O₄-Mn₂AlO₄-Fe₄O₃，片状吸波剂尺寸为直径30μm左右、厚度2μm左右。该吸波剂在高频段具有较好吸波能力。

实施例2