[发明专利]一种锰锌铁氧体-生物质碳多孔复合吸波材料及其制法

说明书

本发明涉及吸波材料技术领域，且公开了一种锰锌铁氧体‑生物质碳多孔复合吸波材料，包括以下配方原料：果壳基生物质多孔碳材料、锰锌铁氧体‑碳纳米管复合材料、纳米硅粉、二硅化钼。该一种锰锌铁氧体‑生物质碳多孔复合吸波材料，以回收的坚果壳制备出的碳材料作为吸波材料的基体，高温煅烧碳材料、单质硅和二硅化钼，生成的MoSi₂‑SiC‑生物质碳复合多孔材料形成三维导电网络，产生的漏导损耗和介电损耗对电磁波进行有效地衰减，促进了电磁波在碳材料内部不断反射，镧掺杂锰锌铁氧体具有良好的亚铁磁性和饱和磁化强度，增强了其磁导率和磁损耗能力，与多孔碳材料通过的介电损耗和磁损耗，改善了材料的阻抗匹配性能和吸波性能。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，具体为一种锰锌铁氧体-生物质碳多孔复合吸波材料及其制法。

背景技术

电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，以波动的形式传播的电磁场，电磁辐射由低频率到高频率主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，电磁辐射是传递能量的一种方式，辐射种类主要有游离辐射，具有热效应的非游离辐射，无热效应的非游离辐射，基地台电磁波绝非游离辐射波等，电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和积累效应等，长期接受电磁辐射会影响人体的心血管系统、中枢神经系统、机体免疫功能和生殖系统，会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、视力下降、皮肤疾病等症状。

吸波材料是指能够有效吸收人射电磁波并使其散射衰减的一类材料，它通过材料的损耗机制将电磁波转化成热能或者是其它能量形式从而达到吸波的想效果，吸波材料有结构型材料和涂覆型材料，铁氧体可以利用磁损耗对电磁波进行吸收，如镍铜锌铁氧体、镍镁锌铁氧体、镁铜锌铁氧体等，其中锰锌铁氧体具有频率高、频带宽、涂层薄等优点，广泛应用于吸波材料中，但是锰锌铁氧体的介电性能较差，仅仅凭借磁损耗很难达到阻抗匹配，使材料的吸波性能差强人意，不能满足实际需求。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锰锌铁氧体-生物质碳多孔复合吸波材料及其制法，解决了铁氧体的介电性能不高，使吸波材料的阻抗匹配和吸波性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锰锌铁氧体-生物质碳多孔复合吸波材料，包括以下按重量份数计的配方原料：72-86份果壳基生物质多孔碳材料、8-14份锰锌铁氧体-碳纳米管复合材料、2-5份纳米硅粉、4-9份二硅化钼。

优选的，所述纳米硅粉为单质Si，平均粒径为20-60nm。

优选的，所述果壳基生物质多孔碳材料以花生壳、瓜子壳、核桃壳任意一种或多种组合物为原料，制备方法包括以下步骤：

(1)向行星球磨机中加入花生壳、瓜子壳、核桃壳的任意一种或多种的组合物，并加入乙醇溶剂，公转转速为450-500rpm，进行球磨6-15h，直至物料全部通过1200-1800目网筛，将溶液减压浓缩除去乙醇溶剂并充分干燥，将固体混合物置于气氛电阻炉中，并通入氩气，升温速率为5-10℃/min，在520-560℃下保温煅烧2-3h。

(2)将煅烧产物置于物质的量浓度为0.5-1mol/L的盐酸溶液中，匀速搅拌6-10h进行酸化除杂过程，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物直至中性，并充分干燥，在将固体产物置于物质的量浓度为0.8-1.5mol/L的KOH溶液中，将溶液在50-70℃下，在超声处理仪中进行超声处理1-2h，超声频率为22-30KHz，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物直至中性，并充分干燥，制备得到果壳基生物质多孔碳材料。