[发明专利]一种木本植物基复合型电磁功能材料及其制备方法

说明书

本发明公开的属于电磁波功能材料技术领域，具体为一种木本植物基复合型电磁功能材料及其制备方法，该木本植物基复合型电磁功能材料的原料包括木植本体和电磁材料，所述木植本体经过晾干，所述电磁材料分布在木植本体的木质纹理的间隙中，该木本植物基复合型电磁功能材料的制备方法的具体制备步骤如下：S1：木本植物切块晾干；S2：块状木本植物碳化；S3：木本植物内融入电磁材料；S4：再次晾干，天然木本植物作为一种天然可再生、绿色环保的优质结构材料，其资源丰富，来源广泛，具有生物降解性和可再生性，经过高温热解处理还原成一种介电材料，可以作为电磁波屏蔽材料的理想碳基体。

技术领域

本发明涉及电磁波功能材料技术领域，具体为一种木本植物基复合型电磁功能材料及其制备方法。

背景技术

进入21世纪以来，伴随着经济水平和科技条件的快速提升，电子行业得到了高速发展，电子元器件的微型化和工作频率逐渐向微波波段(GHz)扩展，相邻信号线传输电磁干涉日趋严重，导致电子设备的高频化过程中信号抗电磁干扰能力下降和加重电磁辐射等电磁兼容问题，严重影响了电子设备的运行质量和信息传输安全。除此之外，为了提高空间目标生存和突防能力，大力发展隐身技术和进一步获得动态可调节的隐身特性的武器系统已成为世界各军事强国争夺国防高科技制高点和控制战争主动权的重要手段。

天然木本植物作为一种天然可再生、绿色环保的优质结构材料，其资源丰富，来源广泛，具有生物降解性和可再生性。经过高温热解处理还原成一种介电材料，可以作为电磁波屏蔽材料的理想碳基体。其独特的各向异性多孔结构构建出的三维导电网络骨架可以在交变电磁场作用下产生感应电流，将电磁波能量转化为焦耳热耗散掉。电磁波的衰减性能与材料的成分和结构密切相关。对于以木材为碳源的电磁波屏蔽材料，单一的介电损耗机制不足以大幅度改善电磁波屏蔽性能。

同时，磁性金属纳米颗粒具有高的Snoek极限，在高频频段具有较高的电磁响应特性；同时由于其颗粒尺寸小和比表面积大等特点，将更有利于其与电磁波发生交互作用。因此，将适量的纳米磁性金属引入天然木本植物基材料中是一种有效提升复合材料电磁响应特性的手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木本植物基复合型电磁功能材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的电子元器件的微型化和工作频率逐渐向微波波段扩展，相邻信号线传输电磁干涉日趋严重，导致电子设备的高频化过程中信号抗电磁干扰能力下降和加重电磁辐射等电磁兼容问题，严重影响了电子设备的运行质量和信息传输安全。除此之外，为了提高空间目标生存和突防能力，大力发展隐身技术和进一步获得动态可调节的隐身特性的武器系统已成为世界各军事强国争夺国防高科技制高点和控制战争主动权的重要手段的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种木本植物基复合型电磁功能材料，该木本植物基复合型电磁功能材料的原料包括木植本体和电磁材料，所述木植本体经过晾干，所述电磁材料分布在木植本体的木质纹理的间隙中。

优选的，所述电磁材料为Ni、Mn、Fe、Co、Zn、Cr、Cu、Ru、Pt中的一种或多种的混合。

优选的，所述电磁材料呈粉末状，且粉末状的电磁材料粒径为110-200nm。

一种木本植物基复合型电磁功能材料的制备方法，该木本植物基复合型电磁功能材料的制备方法的具体制备步骤如下：

S1：木本植物切块晾干：将目标植物等距离切块，且切块的厚度为10-20cm，将切块后的木本植物分散晾晒，且晾晒的时间为20-40天，直至块状木本植物的含水率降低至5-10％；

S2：块状木本植物碳化：将步骤S1中晾晒后的块状木本植物取出，将块状木本植物的侧面通过火烤的方式碳化处理，直至块状木本植物的侧面均呈碳化状，之后，通过烟熏的方式对块状木本植物烟熏处理，烟熏时间为5-10小时；