[发明专利]Al@MnO2

说明书

本发明公开了一种Al@MnO₂复合材料、制备方法及其应用；本发明通过简单的一步化学法合成了Al@MnO₂复合材料，MnO₂纳米颗粒均匀分布在Al片的表面。本发明采用简单的一步水热法，不加表面活性剂，也不采用复杂的仪器避免了传统的金属蒸汽、球磨等方法，污染小，反应易控制，可广泛应用于工业化生产。采用矢量网络分析仪测试复合材料的微波吸收参数，通过经典的同轴线理论计算复合材料的微波反射损耗。采用双波段发射率测量仪测试其红外隐身性能。结果表明，Al@MnO₂复合的微波吸收材料具有优异的微波吸收性能和红外隐身性能。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及Al@MnO₂复合材料、制备方法及其应用。

背景技术

微波和红外辐射都属于电磁波，但是它们属于不同的波段，因此微波和红外辐射拥有不同的物理性质。雷达探测器的工作原理是：目标物体表面产生的反射波被雷达接收。红外探测器的工作原理是：目标物体自身辐射出的能量被探测器接受。因为两者探测原理的截然相反，导致微波与红外辐射机理也不同。微波隐身要求材料的特性是高吸收、低反射，而低红外辐射要求材料的特性是高反射、低发射，因此微波红外兼容隐身材料的材料比较少。

但是好在两者所属的波段的不同，一般研究微波频率处于2-18GHz，而红外波段处于8-14μm，使研究微波红外兼容隐身材料成为可能。

片状Al粉具由于其很低的红外发射率，被广泛应用在低红外辐射材料上。而半导体氧化物MnO₂的催化和电化学性能、离子交换等性能都十分优异，因此，是一种非常好的介电材料，吸波性能很好。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了Al@MnO₂复合材料、制备方法及其应用，采用简单的一步化学反应制备了Al@MnO₂复合材料，该材料兼容微波吸收和低红外辐射性能。

本发明提出的Al@MnO₂复合材料中的MnO₂纳米颗粒均匀分布在Al粉的表面。

本发明提出的Al@MnO₂复合材料制备的方法步骤如下：

S1：Al粉的预处理：在容器中加入Al粉，再加入丙酮反应。待反应结束后，抽滤，洗涤，真空干燥，得到表面纯净的Al粉；

S2：Al@MnO₂复合材料的合成：将所述S1中处理后的Al粉、蒸馏水加入到容器中，在磁力搅拌下将KMnO₄缓慢加入容器中，当溶液的紫色完全褪色时立即抽滤，用蒸馏水和无水乙醇洗涤3-5次，对洗涤后的产物真空干燥，即得 Al@MnO₂复合材料。

优选地，所述S1中Al粉和丙酮的质量体积比为2-5g:150ml。

优选地，所述S1中的反应条件为：温度20-25℃，时间20-28h。

优选地，所述S1中真空干燥的条件为：真空度0.06-0.085MPa，温度50-70℃，时间20-28h。

优选地，所述S2中铝粉、高锰酸钾和去离子水的质量体积比为(0.3-0.7)g: (0.1-0.5)g:60ml。

优选地，所述S2中磁力搅拌的条件为：转速500-1000r/min，温度20-25℃，时间3-7min。

优选地，所述S2中真空干燥的条件为：真空度0.06-0.085Mpa，温度50-70℃，时间20-28h。

本发明提出的Al@MnO₂复合材料在吸波材料中的应用。

作用机理：