[发明专利]金属有机框架衍生Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种金属有机框架衍生Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料及制备方法，方法包括：制备羰基铁纤维；将甲醇和乙醇配制混合溶剂A；将所述羰基铁纤维和Co盐加入到所述混合溶剂A以得到悬浊液B；将二甲基咪唑溶于所述混合溶剂A得到溶液C；在搅拌条件下将所述溶液C加入到所述悬浊液B中以得到产物D；在惰性气氛下，对所述产物D进行煅烧处理，以得到Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料。本发明利用羰基铁纤维独特结构与性能可以实现导电损耗和磁损耗双重损耗机制的引入，因此能兼顾介电损耗和磁损耗性能的调控，制备的复合吸波材料吸收强、有效频带宽、吸波性能易于调控。

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料技术领域，涉及一种金属有机框架衍生Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料及制备方法。

背景技术

隐身技术能有效减弱武器装备的目标特征信号，提高武器系统的生存、突防能力，是当前军事技术发展的重要前沿方向。针对武器装备的隐身性能需求，开发具有“薄、轻、宽”性能的吸波材料具有重要意义。当前，多种材料之间的优势互补复合已成为吸波材料研究和发展的重要方向。

将具有一维纤维结构的碳纳米管、碳纳米纤维等碳材料与金属有机框架(Metalorganic Framework，MOFs)衍生物复合构筑三维网络结构，碳质纤维在复合材料中形成导电网络，有利于调控导电性能，增强导电损耗，降低复合材料的填充比例。专利CN108834389B公开了一种双金属有机框架衍生多孔碳/多壁碳纳米管纳米复合吸波材料的制备方法，将多壁碳纳米管和双金属(Co、Zn)有机框架进行复合，高温热解制备多孔碳/多壁碳纳米管纳米复合吸波材料。文献“《Materials Chemistry and Physics》208(2018)198-206”公开了采用Co基MOFs(ZIF-67)和多壁碳纳米管构建三维网状结构复合吸波材料，厚度为1.8mm时的有效吸收带宽能达到4.08GHz。

但是，纳米纤维结构碳材料的引入仅是从调控导电损耗性能的角度入手来实现与MOFs衍生物复合体的性能调控。

发明内容

本发明的目的是为了解决碳质纳米纤维与MOFs复合时仅能调控导电损耗性能的不足，本发明提供一种金属有机框架衍生Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料及制备方法。该方法能兼顾介电损耗和磁损耗性能的调控，制备的复合吸波材料吸收强、有效频带宽、吸波性能易于调控。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种金属有机框架衍生Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

制备羰基铁纤维；

将甲醇和乙醇配制混合溶剂A；

将所述羰基铁纤维和Co盐加入到所述混合溶剂A以得到悬浊液B；

将二甲基咪唑溶于所述混合溶剂A得到溶液C；

在搅拌条件下将所述溶液C加入到所述悬浊液B中以得到产物D；

在惰性气氛下，对所述产物D进行煅烧处理，以得到Co/C/羰基铁纤维复合吸波材料。

在本发明的一个实施例中，制备羰基铁纤维，包括：

采用气流诱导法热分解Fe(CO)₅蒸汽制备所述羰基铁纤维。

在本发明的一个实施例中，将所述羰基铁纤维和Co盐加入到所述混合溶剂A以得到悬浊液B，包括：

将0.01～1g所述羰基铁纤维和2～20mmol Co盐加入到30～150mL所述混合溶剂A，之后依次进行超声分散和机械搅拌以制备所述悬浊液B。

在本发明的一个实施例中，超声分散和机械搅拌的总时间为10～30min。