[发明专利]一种磁性Mxenes聚合物复合吸波材料及其制备方法

说明书

本发明提供的一种磁性Mxenes聚合物复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：在去离子水中加入氧化铁和十六烷基三甲基溴化铵，并超声制备得到十六烷基三甲基溴化铵修饰的氧化铁分散液；将氧化铁分散液逐滴加入Mxenes(Ti₃C₂Tx)胶体中，磁力搅拌制备得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₂O₃悬浮液，再抽滤、干燥后在氩气氛围中先进行加热反应，再自然冷却至室温，制备得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₃O₄纳米复合材料；再加入聚偏氟乙烯和N，N‑二甲基甲酰胺，进行超声，使Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₃O₄纳米复合材料和聚偏氟乙烯混合均匀后，装入模具先进行热压，再保压冷却，制备得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₃O₄填充的聚偏氟乙烯复合吸波材料。本发明提供的制备方法制备得到的复合材料中聚合物基底含量高、易成膜、易加工、质量轻、易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及复合材料制备领域，尤其涉及一种磁性Mxenes聚合物复合吸波材料及其制备方法。

背景技术

作为第四代战斗机（美标，俄罗斯标准第五代），如F22、歼20，强调的4S性能指标中的突出一条，低可探测性（俗称“隐身”）是当今科技研究的热门领域，而低可探测性除了靠飞机本身的气动外形，最主要是依靠飞机表面涂有的一层吸波材料。而随着现代雷达探测技术的不断进步，对吸波材料提出了更高的要求。“厚度薄、质量轻、频段宽、吸收强”成了当代吸波材料的最新要求，但是传统的吸波材料存在着密度大、厚度厚和频段窄等缺点，难以满足当代对吸波材料的要求。

二维过度金属碳氮化合物（MXenes）是最近几年才发现和合成的以MAX相陶瓷为前驱体选择性刻蚀A元素后合成的二维材料，MXenes具有典型的类石墨烯材料，具有表面官能团丰富、导电性强、易成膜等优点。MXenes能将电磁波的能量转化为热能，在吸波材料领域有广阔的应用前景，MXenes是一类材料的总称，其中Ti₃C₂Tx是被研究最广泛的一种。Ti₃C₂Tx与海藻酸钠的复合材料体现出了优异的电磁屏蔽性能该工作与2016年发表在Science上，但是MXenes片层间易团聚，这限制了它的性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种磁性Mxenes聚合物复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在去离子水中加入粉末状的氧化铁和十六烷基三甲基溴化铵，并超声使氧化铁在去离子水中分散均匀，制备得到十六烷基三甲基溴化铵修饰的氧化铁分散液；

S2：将步骤S1制备得到的氧化铁分散液逐滴加入Mxenes(Ti₃C₂Tx)胶体中，磁力搅拌制备得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/ Fe₂O₃悬浮液，再用无机滤膜进行抽滤、干燥，最后得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₂O₃沉淀；

S3：将步骤S2制备得到的Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₂O₃沉淀在氩气氛围中先进行加热反应，再自然冷却至室温，制备得到Mxenes(Ti₃C₂Tx)/Fe₃O₄纳米复合材料；