[发明专利]一种FeSiAl基有机-无机双层核壳结构的制备方法

说明书

一种FeSiAl基有机‑无机双层核壳结构的制备方法，属于新材料、微波隐身技术领域。包括：1)将FeSiAl粉料、无水乙醇和去离子水均匀混合，水浴加热，加入氨水调控其pH至9～10；2)加入正硅酸乙酯，搅拌，得到的混合液采用去离子水和无水乙醇交替洗涤，磁性分离，烘干；3)上步得到的样品分散在羟基丙烯酸树脂和乙酸丁酯的混合溶剂中，水浴加热；4)加入固化剂，搅拌，得到的混合液采用无水乙醇洗涤，磁性分离，烘干。本发明得到的FeSiAl复合材料，具有较好的包覆效果，制备方法简单易行，原位聚合的无机/有机双层结构使所得复合材料具备更好的耐腐蚀能力、电磁阻抗匹配特性以及较大的衰减常数。

技术领域

本发明属于新材料、微波隐身技术领域，具体涉及一种在球形FeSiAl表面原位聚合有机-无机双层结构的制备方法以及在微波隐身防腐涂层中的应用。

背景技术

随着无线通信技术的应用和各种电子产品及设备的广泛使用，电磁辐射对电气设备和人体健康的危害日益突出，已经成为一个严重的环境污染问题。吸波材料能将入射电磁波的电磁能转化为机械能、电能或热能使之耗散。但在极端条件(如海洋、酸雨、湿热环境)下，吸波材料受到腐蚀，面临腐蚀和老化问题，从而降低甚至失去其吸波功能。如何满足耐腐蚀、吸收强、吸收带宽宽、厚度小、重量轻的高性能吸波材料的要求，是吸波材料面临的一大挑战。因此，开发一种具有良好的微波吸收性能和耐腐蚀性能的双功能材料势在必行。

对吸波材料进行微观结构调整、掺杂、表面处理等改性处理是实现复合吸波材料各组分的有效结合，提高吸收体综合性能的有效措施。磁性金属和合金由于具有高磁导率和高介电常数的优点，近年来在各种吸波材料中受到了广泛的关注。球形FeSiAl是一种软磁材料，以其优异的磁性能、高的饱和磁化强度和低的成本得到了广泛的应用。例如中国专利201911029889.5公开了一种低介电复合FeSiAl粉体材料及其制备方法，其制备方法简单易行，解决了对粉体包覆不完全、不均匀，无机包覆层附着力弱等问题，同时所得复合FeSiAl粉体材料有较适中的电磁阻抗匹配。但是只提到了复合粉体介电常数有降低，其吸波性能没有得到明显提升，反射损耗值增加不多，并且没有对复合粉体的防腐性能进行测试。丙烯酸聚氨酯(PUA)因具备良好的耐溶剂性、耐磨性、耐低温性等特点，广泛应用于涂料工业中。例如中国专利CN201110069944.0公开了一种高耐候高耐磨丙烯酸聚氨酯涂层，由带羟基的纳米SiO₂改性丙烯酸酯树脂与带异氰酸根的六次甲基二异氰酸酯预聚物固化剂混合形成的无机-有机互穿网络聚合物结构，可显著提高涂层的耐候性、耐磨性、硬度、耐划痕性等性能。但是制备过程中反应温度多次调控，制备工艺复杂，难以控制，且材料吸波性能差。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提出了一种FeSiAl基有机-无机双层核壳结构的制备方法。本发明得到的FeSiAl复合材料，具有较好的包覆效果，制备方法简单易行，原位聚合的无机/有机双层结构使所得复合材料具备更好的耐腐蚀能力、电磁阻抗匹配特性以及较大的衰减常数。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种FeSiAl基有机-无机双层核壳结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按重量份数计，将5～100份FeSiAl粉料、140～560份无水乙醇和20～140份去离子水均匀混合，在25～60℃下水浴加热0.2～0.5h后，加入氨水调控其pH至9～10；

步骤2、在步骤1得到的混合液A中加入7～140份正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌0.5～8h；得到的混合液B采用去离子水和无水乙醇交替洗涤6～8次，磁性分离，烘干，得到单层无机SiO₂原位聚合球形FeSiAl样品；

步骤3、称取步骤2得到的样品1～20份，在搅拌的条件下，将其分散在0.1～5份羟基丙烯酸树脂和4～200份乙酸丁酯的混合溶剂中，在25～60℃下水浴加热0.2～0.5h后，得到混合液C；