[发明专利]一种三明治结构型中空复合吸波材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三明治结构型中空复合吸波材料，其特征在于，由两层三氧化二铁之间夹一层二氧化钛构成，成为三氧化二铁/二氧化钛/三氧化二铁的夹层结构；所述三明治结构的最外层为纳米级的γ型三氧化二铁层；所述三明治结构的中间层为纳米级锐钛矿型二氧化钛层；所述三明治结构的最内层为纳米级的γ型三氧化二铁层。

2.如权利要求1所述的三明治结构型中空复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备聚苯乙烯微球

①将聚乙烯吡咯烷酮、去离子水和无水乙醇按质量比1:3～5:15～25混合，然后将它们搅拌均匀；

②将偶氮二异丁腈和苯乙烯按质量比1:15～20加入到步骤①的溶液中，室温(25℃)下通N₂搅拌30分钟，之后加热至70℃反应1.5小时；

所述的偶氮二异丁腈和苯乙烯使用前须经过纯化处理；

③再将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、苯乙烯和乙醇按质量比1:15～20:70～80加入到步骤②的溶液中，反应24小时，冷却至室温(25℃)；

④离心分离，用无水乙醇洗涤，室温(25℃)下干燥，得到聚苯乙烯微球；

(2)制备聚苯乙烯与二氧化钛复合粒子

①将步骤(1)得到的聚苯乙烯微球、氨水和无水乙醇按质量比1:1～2:150～160混合，搅拌1小时；

②逐滴加入钛酸四丁酯溶液，室温(25℃)下反应24小时；

③将产物离心，用无水乙醇洗涤，室温(25℃)下干燥，得到聚苯乙烯与二氧化钛复合粒子；

(3)制备空心二氧化钛球

将步骤(2)得到的聚苯乙烯与二氧化钛复合粒子置放于管式炉中，在500℃、空气条件下——以每分钟1℃的升温速率升温至500℃，然后在500℃温度时保持2小时，去除聚苯乙烯，然后冷却至室温，得到锐钛矿型的空心二氧化钛球；

(4)制备三明治结构型三氧化二铁/二氧化钛/三氧化二铁中空复合吸波材料

①将步骤(3)得到的空心二氧化钛球和无水乙醇按质量比1:150～160混合，然后加入适量的九水合硝酸铁和尿素，搅拌过夜；

②将搅拌过夜后的溶液升温至80℃，反应3小时；

③将反应产物离心，用无水乙醇洗涤，室温(25℃)下干燥；

④将干燥物放置于管式炉中，在300℃、空气条件下煅烧——以每分钟1℃的升温速率升温至300℃，然后在300℃温度时保持2小时，形成γ型三氧化二铁，最终得到三明治结构型——三氧化二铁/二氧化钛/三氧化二铁中空复合吸波材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)①所述氨水的质量分数为28％；步骤(2)②所述的钛酸四丁酯溶液与步骤(2)①所述的聚苯乙烯微球的质量比为2～4:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的加入适量的九水合硝酸铁和尿素的控制标准为：将步骤(3)得到的空心二氧化钛球与所述九水合硝酸铁按摩尔比1:1或1:2配制，所述九水合硝酸铁与尿素的质量比为2:1。