[发明专利]吸波剂、吸波材料及各自的制备方法

说明书

本发明提供了吸波剂、吸波材料及各自的制备方法。吸波剂的制备方法包括：对空心玻璃微珠和铁氧体进行分散，搅拌，直至形成胶体状的胶体；干燥胶体，得到干燥凝胶；对干燥凝胶进行热处理，得到铁氧体包覆的空心玻璃微珠；将氧化石墨烯添加到铁氧体包覆的空心玻璃微珠中，混合，反应，得到石墨烯复合凝胶；研磨石墨烯复合凝胶，得到吸波剂。本发明的吸波剂的三维结构促进了吸波剂在树脂材料中的分散均匀性，避免了吸波剂在树脂材料中的团聚，从而促进了吸波性能的提升。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及吸波剂、吸波材料及各自的制备方法。

背景技术

纳米铁氧体是一种双复介质，既具有一般介质材料的电阻损耗、极化损耗、离子和电子共振损耗，又有铁氧体特有的畴壁共振损耗、磁矩自然共振损耗和粒子共振损耗，因而至今仍是微波吸收材料的主要组成之一。然而，铁氧体比重大，单一的纳米吸收剂难以满足吸收频带宽、质量轻、厚度薄的要求，进而严重影响了吸收剂的吸波性能。因此，如何提高吸收剂的吸波性能一直就是业界亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种由铁氧体包覆的空心玻璃微珠和石墨烯形成的三维结构的吸波剂，阻止了粒子的团聚，减轻了吸波剂的重量，使吸波性能得到提高。

本发明提供了一种制备吸波剂的方法，包括：对空心玻璃微珠和铁氧体进行分散，搅拌，直至形成胶体状的胶体；干燥所述胶体，得到干燥凝胶；对所述干燥凝胶进行热处理，得到铁氧体包覆的空心玻璃微珠；将氧化石墨烯添加到所述铁氧体包覆的空心玻璃微珠中，混合，反应，得到石墨烯复合凝胶；研磨所述石墨烯复合凝胶，得到所述吸波剂。

在上述方法中，所述空心玻璃微珠和所述铁氧体的重量比为1:0.8-1.2。

在上述方法中，对所述干燥凝胶进行所述热处理包括在400～500℃下热处理0.8～1.2h，之后在800～900℃下热处理1.5～2.5h。

在上述方法中，所述氧化石墨烯与所述铁氧体包覆的空心玻璃微珠的重量比为3-5:5-8。

在上述方法中，所述反应包括在120～180℃下反应2～4h。

本发明还提供了通过上述方法制备的吸波剂。

本发明还提供了一种制备吸波材料的方法，包括：将上述吸波剂添加到树脂材料中，混合，固化，得到所述吸波材料。

在上述方法中，所述吸波剂与所述树脂材料的重量比为1-3:10-20。

在上述方法中，所述树脂材料包括环氧树脂、氰酸酯树脂和聚酯树脂中的一种或多种。

本发明还提供了通过上述方法制备的吸波材料。

本发明由铁氧体包覆的空心玻璃微珠和石墨烯形成的三维结构的吸波剂，促进了吸波剂在树脂材料中的分散均匀性，避免了吸波剂在树脂材料中的团聚，从而促进了吸波性能的提升。另外，本发明的吸波剂的三维结构有利于导电网络的形成，提高了吸波材料的电阻损耗和磁损耗，从而有利于提高吸波材料的吸波性能。

附图说明

图1示出吸波剂的三维结构的示意图。

具体实施方式

空心玻璃微珠具有质轻、化学性质稳定等特性，将其表面包覆纳米铁氧体，可以达到增强吸波效果的作用，但是包覆的空心玻璃微珠在树脂基体中易出现团聚现象，存在分散不均的问题。因此，存在对既增强吸波效果又分散良好的吸波剂的需求。

将铁氧体包覆的空心玻璃微珠与石墨烯混合反应形成三维网络结构，制备“石榴心”结构的吸波剂。如图1所示，图1示出了吸波剂的三维结构的示意图，rGO为石墨烯，铁氧体@空心玻璃微珠表示铁氧体包覆的空心玻璃微珠。