[发明专利]一种类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂及其制备方法和吸波材料

说明书

本发明提供了一种类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂及其制备方法和吸波材料，属于吸波材料技术领域。该类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂包括氧化锌纳米棒和附着在所述氧化锌纳米棒表面的四氧化三铁颗粒。本发明的氧化锌纳米棒成类花状结构，极大地延长了电磁波在氧化锌纳米棒界面上的传播路径，增加了电磁能衰减的时间；四氧化三铁纳米颗粒可以提高材料整体磁损耗；此外，吸波剂的独特结构导致四氧化三铁与氧化锌之间有良好的兼容性和协同作用，使得类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂制备的吸波材料具有良好的吸波性能，可以有效降低材料涂层的厚度，增大有效吸波带宽的范围。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，尤其涉及一种类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂及其制备方法和吸波材料。

背景技术

随着现代科技进步的飞速发展，在当今民用领域，随着当代电子信息技术的发展，衍生的电磁波辐射已经造成了诸如电磁污染、电磁干扰、信息泄密等很多复杂问题，阻碍了信息工业、电子产业等领域的发展；对于国防建设，尤其是微波电子技术和先进雷达的出现，隐身作为提高武器系统生存、突防以及纵深能力的有效手段，已然成为了世界各军事强国角逐军事高新领域的热点之一。因此，研发出能够吸收特定频段电磁波的材料是目前解决上述问题的有效手段，具有很高的研究价值和应用前景。

吸波材料作为一类重要的电磁波材料能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量，减少电磁波干扰，并将材料的损耗转变为热能，在民用领域的应用将会大大保障人类的健康，降低电磁所带来的危害；在国防建设领域能够尽可能的减弱雷达、红外等探测系统对目标的影响，明显提高武器系统或飞行器的突防、打击以及生存能力。

氧化锌(ZnO)作为一种重要的多功能半导体材料，由于其无毒、表面积大、长期稳定、带隙宽、介电性能优异等优点，在电磁波材料吸收领域得到了广泛的关注。氧化锌的制备方法有很多，但是单一氧化锌所展现出的吸波性能与电磁吸波材料发展的最终目标“薄、轻、宽、强”仍然存在一定差距。因此，通过设计新型的氧化锌复合材料来改善材料的吸波性能已然成为显著提高其微波吸收能力的有效途径，如形成独特的结构、与其它材料的结合以及在特定的制备工艺中引入不同的尺度。但氧化锌基复合材料涂层有效吸波带宽较窄、为保证性能而需厚度较厚、吸波性能有待提高等问题仍然是其应用于吸波材料领域的巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂，将吸波剂用于制备吸波材料得到的吸波材料具有良好的吸波性能，可以有效降低材料涂层的厚度，增大有效吸波带宽的范围。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂，包括氧化锌纳米棒和附着在所述氧化锌纳米棒表面的四氧化三铁纳米颗粒；所述氧化锌纳米棒形成类花状结构。

优选的，所述四氧化三铁纳米颗粒的质量占吸波剂质量的5～50％。

优选的，所述四氧化三铁纳米颗粒为球形，直径为10～120nm。

优选的，所述氧化锌纳米棒的直径为200～800nm，长度为3～10μm。

本发明提供了上述方案所述类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂的制备方法，包括以下步骤：

向可溶性锌盐溶液中依次加入强碱溶液和可溶性三价铁盐，得到反应液；

将所述反应液进行水热反应，得到类花状氧化锌/四氧化三铁前驱体；

将所述类花状氧化锌/四氧化三铁前驱体进行热处理，得到类花状氧化锌/四氧化三铁吸波剂。

优选的，所述可溶性锌盐、强碱和可溶性三价铁盐的质量比为1：(1～8)：(0.05～0.6)。

优选的，所述可溶性三价铁盐以固体形式加入。