[发明专利]铁氧体纳孔微球吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以离子液体作为溶剂兼主模板剂的铁氧体纳孔微球吸波材料及其制备方法，属于无机吸波材料领域。

背景技术

电磁技术的广泛应用使人们的生活更加舒适便捷，但是随之而来的电磁波辐射污染也日益突出，成为继废水污染、废气污染、固体废弃物污染、噪声污染之后的一种新的环境安全隐患。电磁波辐射不仅严重干扰日常通信设备、计算机和其它电子系统，严重威胁信息安全，并且其无形的渗透更是损害人体健康。吸波材料是一类能吸收、衰减投射到它表面的电磁波，并将其电磁波能转化成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的功能材料。采用吸波材料防止电磁波辐射污染以保护环境、保障信息安全以及人体健康，已成为当前国际上努力探索的一个重大课题。随着现代高新电子技术的快速发展以及人们对身体保健重视程度的提高，使得对吸波材料的吸收频率范围、吸波性能、耐热性能、耐腐蚀性、密度等各项性能的要求也越来越高。因此，新型吸波材料的研究与开发已成为研究者广泛关注的焦点。

铁氧体吸波材料是铁系金属氧化物或复合氧化物，属于亚铁磁性材料。其吸波性能来源于铁磁性和介电性能，其相对磁导率和相对介电常数均呈复数形式，既能产生介电损耗又能产生磁损耗，因此具有良好的吸波性能。同时由于其电阻率较高，电磁波易于进入并快速衰减，可使其在高频时仍能保持高的磁导率；其介电常数较小，可与其它吸收剂混合使用来调整涂层的电磁参数；另外还具有耐热性能好、耐腐蚀性强、成本低等优点，但也存在密度大，吸收频带窄等缺点。与实心结构的铁氧体相比，多孔结构的铁氧体具有质轻、内核折光指数低等特点，是一类极具应用前途的电磁波吸收材料。该特有的电磁波吸收特性可克服现有雷达吸收涂层材料对电磁波在某些频带吸收上的弱点或盲点，且入射电磁波在多孔粒子的空腔内形成反复振荡吸收机制，从而延长电磁波与吸收材料之间的相互作用时间，增加吸波层对电磁波的有效吸收厚度。这种多孔结构形成的电磁波“重叠黑洞”效应，将更有效增强吸波材料对电磁波的吸收能力，极有可能发展成为新一代高效电磁波吸收产品。

CN103131384A公开了一种多孔结构的纳米复合吸波粉体及其制备方法。该复合吸波粉体通过以下方法得到：（1）采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备多孔铁氧体，多孔铁氧体制备过程中通过加入有机添加剂，然后高温烧灼下有机添加剂燃烧形成多孔结构；（2）采用溶胶-凝胶法制备掺杂氧化物前驱体，然后加入多孔结构铁氧体，通过高温烧灼得到复合吸波粉体，粉体颗粒的平均粒径范围为45-50nm。

该法存在操作步骤繁琐、材料吸波性能不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有多孔铁氧体吸波材料制备过程中操作步骤繁琐、吸波性能不高等问题，提供一种以离子液体作为媒介制备铁氧体纳孔微球吸波材料的方法。该方法操作工艺简单，对生产设备要求较低，易于工业化生产；所制备的铁氧体纳孔微球吸波材料密度小，具有多孔结构，孔是蠕虫状纳孔；材料的吸波性能高且可调控性良好。