[发明专利]一种多孔Co/Nb2

说明书

本发明公开了一种多孔Co/Nb₂O₅/碳纤维气凝胶复合吸波材料及其制备方法，所述气凝胶复合吸波材料以多孔的碳纤维为基体，衍生自Nb₂CT_x/Co‑MOF的层状Co/Nb₂O₅杂化物为包裹层。本发明首次利用Nb₂CT_x/Co‑MOF通过热处理得到Co/Nb₂O₅杂化物作为吸波材料包裹层，利用碳纤维与Co/Nb₂O₅杂化物复合，所制备的气凝胶复合材料解决了单一MOF衍生的碳基材料的低介电损耗问题，获得良好的阻抗匹配和多种损耗机制的有效组合，从而实现在2‑18 GHz频率范围内的薄、轻、宽、强等的吸波特性，是微波吸收材料的理想选择。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种多孔Co/Nb₂O₅/碳纤维气凝胶复合吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着电子信息技术的不断进步，电磁波已经渗透于各个领域，与此同时，电磁辐射与干扰给人们的生活和生产活动带来了严重的影响。目前，开发出高效的电磁吸波材料无论对军事还是民用都具有十分重要的意义。优异的吸波材料需要具备薄、轻、宽、强的吸收特点，同时也需要拥有良好的环境稳定性、多频带隐身等优点，以适应新型吸波材料的发展。

由于碳基材料具有低密度、合成简单、结构可设计以及稳定性好等优势一直受到研究者的青睐。然而，目前研究主要集中在碳纳米管、石墨烯等，这些材料虽然具有良好的吸波性能，但合成工艺繁琐及设备要求苛刻限制了其实际应用。

目前来说，MOFs衍生的碳通常是无定形的，需要增强其介电损耗，再加上Nb₂CT_x衍生的Nb₂O₅材料的导电性差、比表面积小、成本高等缺陷影响微波吸收效果，需要通过复合其他材料来解决这些问题。

专利CN107142080A公开了一种比例可调的CoNi/多孔碳微波吸收剂及其制备方法，通过耦合作用将Co²⁺和Ni²⁺吸附在海藻酸钠表面形成前驱体，将前驱体在惰性气体中煅烧形成CoNi纳米合金颗粒均匀嵌入的多孔碳复合结构。该复合材料中的CoNi合金和高温石墨化的碳分别提供磁损耗和介电损耗，另外多孔结构可导致多次反射和散射以消散电磁波能量，在频率为17.36 GHz，材料的涂层厚度为1.4 mm时，最佳反射损耗可达到-49.08 dB。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔Co/Nb₂O₅/碳纤维气凝胶复合吸波材料及其制备方法，该气凝胶复合材料解决了单一MOF衍生的碳基材料的低介电损耗问题，获得良好的阻抗匹配和多种损耗机制的有效组合，从而实现在2-18 GHz频率范围内的薄、轻、宽、强等的吸波特性，是微波吸收材料的理想选择。

一种多孔Co/Nb₂O₅/碳纤维气凝胶复合吸波材料，以多孔的碳纤维气凝胶为基体，在基体表面包覆有层状Co/Nb₂O₅杂化物形成的包裹层。

上述多孔Co/Nb₂O₅/碳纤维气凝胶复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备Nb₂CT_x材料：在搅拌的条件下将Nb₂AlC前驱体加至刻蚀水溶液中，密封搅拌反应，将所得产物离心洗涤后真空干燥，得到Nb₂CT_x材料；