[发明专利]一种基于3D打印技术的吸波梯度材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术的吸波梯度材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将纳米吸收剂、聚合物混合后加入分散剂中，在密封环境中使聚合物完全溶解于分散剂中，得到粉末悬浮液；

(2)将步骤(1)中的粉末悬浮液干燥，得到粉末；

(3)对步骤(2)中的粉末进行研磨后烧结成型和3D打印，即得层状堆叠的吸波梯度材料；

步骤(1)中，所述纳米吸收剂为介电损耗粉体和磁损耗粉体的混合物。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述纳米吸收剂、聚合物、分散剂的重量比为(1-5):(6-8):(2-9)；

或，步骤(1)中，所述分散剂包括水、乙醇、丙酮、二甲醚、乙酸乙酯中的一种或几种；

或，步骤(1)中，所述聚合物为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、尼龙12中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述介电损耗粉体包括二氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锰、氧化铝中的一种或多种；

或，所述磁损耗粉体为多晶铁、铁氧体、羰基铁、金属粉、氮化铁的一种或多种；

或，所述介电损耗粉体和磁损耗粉体的形状为杆状、球状、纤维状、花状、树枝状、不规则状中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述吸收剂粒径为1-100nm；

或，步骤(1)中，所述溶解的过程在100-150℃的温度下进行，然后采用机械搅拌进行冷却；

或，步骤(2)中，先对粉末悬浮液通过滤纸过滤制成滤饼，然后在干燥箱内将其干燥后，再制成粉末；

或，步骤(2)中，所述干燥温度为80-190℃，时间为1-10h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，搅拌速率为100-500rpm。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述干燥在真空环境中进行。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述研磨在行星球磨机中进行，磨料球为氧化锆球，研磨时间为2-10h，行星球磨机转速为100-360rpm，磨料球的质量为粉末质量的1/3-2/3。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述烧结成型采用激光烧结系统进行，工艺参数为：扫描速率1000-4000mm/s，扫描间距0.01-0.5mm，激光功率10-80W，激光能量密度为0.05-0.15J/mm²，单层厚度为0.02-0.2mm。

9.一种吸波梯度材料，其特征在于：所述吸波梯度材料为层状堆叠结构，其磁导率和介电常数在厚度方向上逐渐减小，在与空气接触的最后一层达到最小，所述吸波梯度材料由纳米吸收剂和聚合物组成，所述纳米吸收剂均匀分散在聚合物内部。

10.如权利要求9所述的吸波梯度材料，其特征在于：所述纳米吸收剂、聚合物、分散剂的重量比为(1-5):(6-8)；所述吸收剂粒径为1-100nm；或，所述纳米吸收剂为介电损耗粉体和磁损耗粉体的混合物。

11.如权利要求10所述的吸波梯度材料，其特征在于：所述聚合物为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、尼龙12中的一种或多种；

或，所述介电损耗粉体包括二氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锰、氧化铝中的一种或多种；

或，所述磁损耗粉体为多晶铁、铁氧体、羰基铁、金属粉、氮化铁的一种或多种。

12.如权利要求11所述的吸波梯度材料，其特征在于：所述介电损耗粉体和磁损耗粉体的形状为杆状、球状、纤维状、花状、树枝状、不规则状中的一种或多种。

13.如权利要求9-12任一项所述的吸波梯度材料在电子产品和电气设备中的应用。