[发明专利]基于石墨烯的隐形材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于石墨烯的隐形材料，其特征在于，该隐形材料包括石墨烯纳米片、分散剂和有机溶剂，所述石墨烯纳米片和分散剂的质量比为0.05～0.2:1，石墨烯纳米片和有机溶剂的质量浓度比为0.5～1mg/mL；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的隐形材料，其特征在于，所述石墨烯纳米片为非氧化石墨烯的层状堆积体。

3.根据权利要求2所述的基于石墨烯的隐形材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高定向热解石墨分散于分散剂中，利用直接液相剥离法制备非氧化还原的石墨烯纳米片分散液，分散液中石墨烯纳米片的浓度3.5～16.5mg/mL；

(2)将步骤(1)制得的石墨烯纳米片分散液与有机溶剂混合，搅拌使其均匀混合成热导率可调的非固化石墨烯复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中直接液相剥离法包括以下步骤：

将高定向热解石墨鳞片加入少量乙醇中清洗数次，洗去杂质，再将洗静后的石墨鳞片和聚乙烯吡咯烷酮按照一定的质量比，并按照石墨鳞片0.5～1mg/L的比例加入到相应体积的N-甲基吡咯烷酮NMP中，连续超声48小时，静置后取上层，在7000rpm下离心1小时，吸取清液后继续超声12小时，获得石墨烯纳米片分散液。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中洗静后的石墨鳞片和聚乙烯吡咯烷酮质量比为1～1.5:100。

6.一种基于权利要求3-5任一项所述方法制备的基于石墨烯的隐形材料的应用，其特征在于，该隐形材料用于制备通过磁场调控的透波装置。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述透波装置包括透波部件、感应线圈和雷达感应部件；

所述透波部件为长方体结构，包括密封钢化玻璃(8)，以及密封在钢化玻璃(8)内部空腔的隐形材料(9)，所述隐形材料(9)完全充满密封钢化玻璃(8)内部空腔；

所述感应线圈包括沿透波部件长边，分别缠绕于透波部件上部和下部的两个平行线圈(6)，相交于透波部件宽边，平行线圈(6)的中轴线与钢化玻璃(8)长边和宽边构成的平面平行；以及与平行线圈(6)相交，缠绕于钢化玻璃侧部的一个垂直线圈(7)；每个线圈的两端分别设置有导线连接电源正极和负极；

所述雷达感应部件包括雷达信号接收器(2)、处理器(1)、直流电源(3)、平行电磁开关(4)和垂直电磁开关(5)；感应线圈(6)通过平行电磁开关(4)与直流电源(3)连接，垂直线圈(7)通过垂直电磁开关(5)与直流电源(3)连接；信号接收器(2)与处理器(1)相连，处理器(1)分别与平行电磁开关(4)、垂直电磁开关(5)连接。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述垂直线圈(7)的匝数为5～50匝。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，每个所述平行线圈(6)的匝数与平行线圈(6)垂直的透波部件边沿长度成正比，比值为30～50mm/匝。