[发明专利]一种钛碳/镍复合粉体电磁波吸收剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种钛碳/镍复合粉体电磁波吸收剂，由Ti₃C₂和Ni复合而成，且Ti₃C₂的质量分数为50％～90％，Ni的质量分数为50％～10％。还公开了其制备方法，首先，对制备的Ti₃C₂粉体依次进行醇洗、粗化、敏化、活化、水洗以及烘干处理，得到Ti₃C₂粉末，之后利用NiSO₄·6H₂O、氯化铵和柠檬酸钠配置出镍镀液，采用次磷酸钠溶液对Ti₃SiC₂粉体进行还原处理，最后进行清洗、干燥，即可。通过化学镀法在Ti₃C₂表面镀覆纳米Ni，可以显著减少材料的重量，同时，该方法制备得到的Ti₃C₂/Ni复合粉体电磁波吸收剂具有电、磁损耗特性以及低密度的特点。

技术领域

本发明属于电磁波技术领域，具体涉及一种钛碳/镍(Ti₃C₂/Ni)复合粉体电磁波吸收剂，还涉及上述钛碳/镍复合粉体电磁波吸收剂的制备方法。

背景技术

随着科学技术的迅速发展，计算机、无线电通讯技术得以广泛使用和密集配置，使空间充斥了不同波长和频率的电磁波，这种由电磁波形成的人们不易觉察的大气中的电子雾，会引起人体自然规律的紊乱、并会成为电子电器制品正常运行的突出障碍，因而成为一种新的大气污染—电磁波干扰。抑制电磁辐射污染的主要手段是电磁屏蔽技术，吸波材料可以将电磁干扰转化为热能而耗散掉，成为实现电磁屏蔽的途径之一。

吸波材料通常是由绝缘基体和具有损耗特性的吸收剂组成，其中，吸收剂的特性直接决定了材料的吸波性能。按照吸收剂的损耗机理，将吸波材料分为电损耗型和磁损耗型：炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等、石墨烯、导电高聚物等是典型的电损耗型吸收剂；Fe、Co、Ni金属单质粉及其组成的复合合金粉、铁氧体等是典型的磁损耗型吸收剂。由于大部分电损耗型吸收剂吸收频带较窄但密度较低，磁损耗型吸收剂吸收频带较宽但密度较大，因此将电损耗型吸收剂与磁损耗型吸收剂进行复合，不仅能够减轻涂层的重量，而且通过电、磁损耗之间的协同作用，使涂层具有更好的阻抗匹配和衰减损耗特性，能够有效拓宽吸收频带，提高吸波性能。

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物，来源对其母相MAX相选择性剥离A层，得到二维层主纳结构材料MXene。MXene作为一种类石墨烯结构的新型二维层状材料，兼具金属和陶瓷特性，具有优异的电导率和特殊的电子性质；同时表面带有官能团、大量的界面以及本征缺陷，另外MXene还拥有活性表面、金属性质以及层状结构，这些性质使MXene在微波吸收和电磁屏蔽领域有着潜在的应用。Ti₃C₂是最具代表性的一种Mxene相化合物，且其电磁吸波性能已经在有关文献中进行过报道。

中国专利《Ti₃C₂MXene/聚合物复合吸波材料的制备方法》(申请号：201710334294.5，公开日：2017.08.29)，使用溶液刻蚀和复合的方法就制备出了高效的Ti₃C₂Mxene/聚合物复合吸波材料，形成的复合材料不仅密度轻、强度高、介电常数可调，而且兼具对电磁波的吸收和反射；另外，中国专利《一种碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料的制备方法》(申请号：201610551496.0，公开日：2016.12.07)，通过真空浸渍，水热等步骤处理原料MXene(Ti₃C₂)和单糖，使碳纳米颗粒在MXene(Ti₃C₂)材料层间和表面生成，即得到碳纳米颗粒/二维层状碳化钛复合材料，制备得到的复合材料具有比表面积大，导电性质好，亲水物性好等特点，可以应用在吸波材料领域。由此可见，Ti₃C₂是一种极具应用前景的二维层状电磁波吸收剂，能够用于制备吸波材料。

发明内容