[发明专利]一种中国移动4G全频段吸波材料，其制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，具体涉及一种中国移动4G全频段吸波材料，其制备方法及用途。

背景技术

当今社会随着科技的进步，通信、雷达、微波等电磁传输应用越来越广泛，这些电磁波传输无孔不入，使得现代社会环境中充满了电磁辐射，中国移动的4G电磁波信号覆盖广，强度高，但是各种电磁辐射使得中国移动的4G信号也被迫在一个充满电磁辐射污染的环境里传播，这种电磁辐射污染可能会产生噪声信号，严重影响中国移动4G信号接受灵敏度，使用户难以接受到准确且清晰的信息。

通过吸波材料的应用，损耗噪声信号、通过有用信号，提高信号的信噪比，是提高移动4G信号质量(灵敏度)的一个有效途径。吸波材料通过将电磁波转换为热能或其它形式的能量实现对入射电磁波的有效吸收，是克服以上电磁污染的一种有效手段。

影响吸波材料性能的重要因素是材料的阻抗匹配特性和衰减特性。羰基铁粉是一种比较常见的磁性吸波材料，但是它的复介电常数大频谱特性差，低频吸收性能也不好，一般通过偶联剂或表面活性剂来调节羰基铁粉的复介电常数和复磁导率的比例来改善其阻抗匹配特性从而提高吸波性能。

发明内容

本发明提供了一种中国移动4G全频段吸波材料，其制备方法及用途。该吸波材料具厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收性能强、使用简便等特点，本发明通过向羰基铁粉中加入硅烷偶联剂和硬脂酸盐类表面活性剂复合助剂，经高能球磨处理来制备具有优异阻抗匹配性能的片状羰基铁粉吸波材料。

本发明采取的技术方案为：

一种中国移动4G全频段吸波材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)羰基铁粉在氩气保护下105℃～150℃预热3～4小时；

(2)将预热后的羰基铁粉、硅烷偶联剂、硬脂酸盐和乙醇混合均匀后，进行球磨，球磨时间为12～18小时；

(3)将球磨后的浆料进行真空干燥，即可制得所述吸波材料。

所述羰基铁粉、硅烷偶联剂、硬脂酸盐、乙醇之间的比值为200g：(1～8)g：(1～8)mL：(100～200)mL。

所述硅烷偶联剂型号为KH-550、KH-560、KH-570、A-151、A-171中的一种。

所述硬脂酸盐为硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸锌中的一种。

所述步骤(2)中，通过加入不锈钢滚珠在行星式球磨机中进行球磨，所述不锈钢滚珠包括直径10～16mm的大球、6～8mm的中球和2～4mm的小球，三者的重量之比为10：(40～80)：(40～80)。

所述羰基铁粉与所述不锈钢滚珠的重量之比为100：900。

所述步骤(2)中，球磨转速为100～300转/分钟。

所述步骤(3)中，真空干燥温度为60～80℃，时间为1～2小时。

根据上述制备方法制备得到的中国移动4G全频段吸波材料，为片状结构，在涂层厚度为2mm时，在1.8～2.8GHz内反射损耗RL小于-13dB，且反射损耗峰的位置随着羰基铁粉、硅烷偶联剂和硬脂酸盐比例的不同而移动。

根据上述制备方法制备得到的中国移动4G全频段吸波材料，可用作中国移动4G频段的电磁波信号吸收材料。

本发明制备过程中将球磨时间限定在12～18小时范围内，因为球磨时间低于12小时或者高于18小时，会使得羰基铁粉的破碎不完全或者破碎较多，影响吸波材料的磁性能及介电性能，损害吸波材料在移动4G频段范围内的阻抗匹配，而在12～18小时球磨时间范围内，高能球磨后制备出的羰基铁粉破碎和细化程度显著降低，团聚现象明显减少，分散较为均匀，形成了平整、光滑的片状结构，而具有形状各向异性的片状结构可以提高Snoek极限，从而获得更大的磁损耗，有利于吸波性能的提高。

本发明通过向羰基铁粉中添加硅烷偶联剂和硬脂酸盐类表面活性剂复合助剂，硅烷偶联剂的使用主要是为了活化片状羰基铁粉颗粒的表面，加强表面活性剂的包覆效率，使片状羰基铁粉颗粒表面有机化，从而改善片状羰基铁粉颗粒表面的一些综合性能，如助剂包覆率、阻止颗粒的二次聚合、屏蔽颗粒表面的电荷性等，所以单独使用硅烷偶联剂作为助剂的作用效果不太好。