[发明专利]一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法

说明书

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法，该铁基磁性泡沫吸波材料，按重量份计包括以下原料组分：铁基磁粉50‑65份；树脂15‑20份；气凝胶10‑32份；分散剂10‑15份；有机溶剂80‑120份；其中，所述铁基磁粉与气凝胶的质量比为1：0.2‑0.5。本发明铁基磁性泡沫吸波材料以铁基磁粉为主要吸波材料，通过配合泡沫树脂、气凝胶等原料，得到的吸波材料材质均匀，密度低，吸波性能好；该制备方法工艺简单，易于加工，可适用于大规模生产。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是一种使入射电磁波最大限度地进入到材料内部，并且能够有效吸收衰减入射电磁波，将其转化成热能等其它形式的能量而损耗掉或使电磁波因干涉而消失的一种功能材料。

吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类：1)电阻型损耗，此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流越大，从而有利于电磁能转化成为热能；2)电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等；3)磁损耗，此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等，其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。

随着电子信息技术的发展，人们的生活逐渐被各种电磁辐射所包围，电磁辐射产生的电磁污染，不仅会干扰其它电子设备的使用，同时对人体的健康造成一定的损害。因此，使用吸波材料解决电磁波的辐射问题是未来电子产品发展方向。而铁基吸波材料是一种传统磁性吸波材料，具有吸波强度大、体积小、吸波效果好、成本低的特点，但其具有密度大、高温特性差等缺陷，使得其在制备过程中容易沉淀分层，造成材料分布不均匀、加工困难等问题，从而影响吸波材料的效果。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料及其制备方法，该铁基磁性泡沫吸波材料以铁基磁粉为主要吸波材料，通过配合泡沫树脂、气凝胶等原料，得到的吸波材料材质均匀，密度低，吸波性能好；该制备方法工艺简单，易于加工，可适用于大规模生产。

为实现上述目的，本发明提供一种低频吸波的铁基磁性泡沫吸波材料，按重量份计，所述铁基磁性泡沫吸波材料包括以下原料组分：铁基磁粉50-65份；树脂15-20份；气凝胶10-32份；分散剂10-15份；有机溶剂80-120份；

其中，所述铁基磁粉与气凝胶的质量比为1：0.2-0.5。

本技术方案中利用铁基磁粉增加低频吸收，通过控制铁基磁粉与气凝胶的比例，可提高铁基磁粉的悬浮性能，得到的吸波材料分布均匀，同时由于气凝胶的混入，能形成微观的层次结构，增加吸波材料的立体结构，吸波效果更好，通过加入树脂，可提高吸波材料的机械性能，同时可降低其密度，提高吸波性能。本发明气凝胶颗粒直径在5-25nm，空隙率高。

进一步地，上述技术方案中，所述铁基磁粉为铁粉、羰基铁粉、铁锰合金粉、铁硅铝粉中的一种或几种。本技术方案中以铁基磁性粉为主要吸波材料，不仅吸波性能好，还可增加低频吸收，降低吸波材料厚度。

进一步地，上述技术方案中，所述树脂为聚氨酯树脂和环氧树脂质量比为2-3：1的混合物。

聚氨酯树脂是一种高分子化合物，具有热塑性、耐化学性和力学性能，作为泡沫塑料的聚氨酯分为硬泡和软泡2种，具有优良的弹性、伸长率、压缩强度和柔软性，以及良好的化学稳定性；环氧树脂是一种热固性树脂，作为多元醇直接加入聚氨酯组分中，可使胶的初黏、耐热性以及水解稳定性等都得到提高。本技术方案中通过控制聚氨酯树脂和环氧树脂的比例，得到泡沫化的吸波材料不仅热稳定性好，其力学性能也得到提高。