[发明专利]一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂及其制备方法和吸波材料

说明书

本发明涉及吸波材料技术领域，尤其涉及一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂及其制备方法和吸波材料。本发明的还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂包括还原氧化石墨烯、四氧化三铁和氮化铝；所述还原氧化石墨烯和氮化铝的质量比为(2～8)：1；所述四氧化三铁和氮化铝的质量比为(0.5～2):1。本发明将还原氧化石墨烯、四氧化三铁和氮化铝复合，并控制三者的用量，三者配合作用，得到的吸波剂用于制备吸波材料，具有良好的吸波性能，可以有效降低吸波材料涂层的厚度，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，尤其涉及一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂及其制备方法和吸波材料。

背景技术

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。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。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的一类材料，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。

还原氧化石墨烯(rGO)作为一种重要的二维碳材料，具有密度低、介电性能突出、匹配厚度薄等优异特性，在电磁波材料吸收领域得到了广泛的关注。然而，rGO等单组分材料所展现的相对较窄的吸收带宽和较差的电磁吸波效率严重限制了其应用，且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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂及其制备方法和吸波材料，将本发明的吸波剂用于制备吸波材料，具有良好的吸波性能，可以有效降低吸波材料涂层的厚度，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：

本发明提供了一种还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂，包括还原氧化石墨烯、四氧化三铁和氮化铝；所述还原氧化石墨烯和氮化铝的质量比为(2～8)：1；所述四氧化三铁和氮化铝的质量比为(0.5～2):1。

优选的，所述还原氧化石墨烯和四氧化三铁的质量比为4:1。

本发明提供了上述方案所述还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂的制备方法，包括以下步骤：

将氧化石墨烯、三氯化铁、氮化铝、无水乙酸钠、聚乙二醇和有机溶剂混合，得到混合料；

将所述混合料进行溶剂热反应，对溶剂热反应的产物依次进行固液分离和固体干燥后，得到还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂；

所述氧化石墨烯、三氯化铁和氮化铝的质量根据还原氧化石墨烯/四氧化三铁/氮化铝复合材料吸波剂中各组分的含量经过理论计算得到。

优选的，所述溶剂热反应的温度为120～220℃，时间为6～14h。

优选的，所述氧化石墨烯和有机溶剂的固液比为(1～10)mg：1mL；所述有机溶剂包括乙二醇。

优选的，所述氧化石墨烯和无水乙酸钠的质量比为1：(40～160)。

优选的，所述氧化石墨烯和聚乙二醇的质量比为1：(4～16)。

优选的，所述混合在搅拌的条件下进行，所述搅拌的温度为50～90℃，所述搅拌的时间为60～180min。