[发明专利]一种活动组合基于石墨烯的复合吸波材料

权利要求书

1.一种活动组合基于石墨烯的复合吸波材料，该吸波材料包括多个吸波体单元，该吸波体单元为正方形，其特征在于，该吸波体单元包括三层吸波基板，具体的，该吸波体单元由上而下包括第一基板、第二基板和第三基板，上述的第一基板、第二基板和第三基板包括1个或多个基板单元，每个基板单元的上表面附着有金属微结构，该金属微结构为空心圆环；在所述第一基板、第二基板和第三基板的上表面涂覆有多元复合吸波材料；在所述第一基板的上表面涂覆有第一吸波层，在所述第二基板的上表面涂覆有第二吸波层，在所述第三基板的上表面涂覆有第三吸波层，其中，第一吸波层为聚苯胺/石墨烯/Fe₃O₄吸波层，第二吸波层为聚苯胺/石墨烯/氧化铝吸波层，第三吸波层为聚苯胺/石墨烯/氧化钛吸波层；该第一吸波层、第二吸波层、第三吸波层的厚度分别为1.5mm、0.3mm、0.5mm。

2.根据权利要求1所述的复合吸波材料，其特征在于，在第一吸波层、第二吸波层、第三吸波层中，聚苯胺与石墨烯的质量比均为11：2，各吸波层中，Fe₃O₄、氧化铝和氧化钛的质量含量分别为12％、15％、13％。

3.根据权利要求2所述的复合吸波材料，其特征在于，在第一吸波层、第二吸波层、第三吸波层中的多元复合吸波材料中，还包含有载体，该载体为TiO₂空心球，该TiO₂空心球是以花粉为模板、水热法制备的，该TiO₂空心球粒径为30微米。

4.根据权利要求3所述的复合吸波材料，其特征在于，在第一吸波层、第二吸波层、第三吸波层中，该TiO₂空心球与Fe₃O₄、氧化铝和氧化钛的物质的量之比分别为1:4、1:6和1:7。

5.根据权利要求4所述的复合吸波材料，其特征在于，上述吸波体单元的制备过程：

步骤1，利用铁氧体材料分别制备第一基板、第二基板和第三基板，然后在上述基板上分别制备空心圆环；

步骤2，制备聚苯胺/石墨烯复合材料：

a)首先，将0.5g石墨粉放入三口烧瓶中，并将三口烧瓶放入冰浴条件下，保持温度为0℃±5℃；然后向烧瓶中缓慢加入浓硫酸，搅拌30min，缓慢加入2g的高锰酸钾，搅拌1小时；将反应体系温度升高至35℃，搅拌30min；然后用烧杯取500ml的去离子水，将上述烧瓶中液体倒入烧杯中，在60℃下反应30min，再向烧杯中加入双氧水，直至没有气泡产生为止，将反应物用6％的HCl离心洗涤至滤液加入BaCl₂后无沉淀，再用去离子水洗涤离心若干次至金黄色，将产物超声后冷却干燥50h，即得石墨烯；

b)取5g聚苯胺粉末，7g樟脑磺酸，1g石墨烯混合置于研钵中，研磨50min，将充分研磨后的混合粉末加入到500ml的N-甲基吡咯烷酮中，磁力搅拌50h，然后将反应物离心分离，80℃真空干燥48h，即得聚苯胺/石墨烯1复合材料；

步骤3，制备吸波层：

a)首先，筛选出直径30μm的油菜花花粉，取20g用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去离子水中加入9g的Ti(SO₄)₂，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g油菜花花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到TiO₂空心球，即为载体；

b)将聚苯胺/石墨烯复合材料、载体和Fe₃O₄纳米粒子按照比例混合，采用溶液共混法制备浆料，将该浆料涂覆在第一基板表面形成第一吸波层；同理，分别在第二基板和第三基板表面制备第二吸波层和第三吸波层；然后将第一基板、第二基板和第三基板组装为一体，构成本申请所述的吸波体单元。