[发明专利]通讯设备用的高频软磁三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合吸波材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种通讯设备用的高频软磁三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合吸波材料的制备方法。该方法以可溶性铁盐和锡盐作为原料，利用铁盐和锡盐的水解和煅烧自组装成三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合材料。该复合材料具备一定的3D结构构型和石墨烯的柔性，同时具有高比面积和良好的三维孔结构通道，使复合材料的界面极化能力增加，借助磁损耗和介电损耗的协同作用，复合材料呈现出较好的高频电磁波吸收性能。

技术领域

本发明属于无机纳米功能材料制备领域，具体涉及一种通讯设备用的高频软磁三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合吸波材料的制备方法。

背景技术

当前社会，电子技术以及电子设备给人们日常生活带来便利的同时也带来了电磁污染问题。电磁污染不仅影响电子设备的正常使用，对人们的健康也有危害。因此，消除电磁污染，具有吸波功能的复合材料越来越受到研究者的关注。在我们日常的生活中,有很多辐射,主要分为电离辐射和非电离辐射这两种。非电离辐射一般是指无线电磁波,比如4G或者5G基站所发出的无线电磁波，就属于非电离辐射。吸波材料是一种以吸收电磁波为主的功能复合材料，在面向毫米波通讯及其电子产品集成化、小型化等发展趋势对高频磁性材料和器件的发展需求的前提下,它能够消除屏蔽腔体内电磁波的来回反射，减少杂波对自身设备的干扰，有效防止电磁辐射对周围设备及人员的骚扰和伤害，减少或消除电磁波污染。在军事、工业和商业等领域应用的前景都非常广泛。

复合材料是指能够通过阻抗匹配和衰减匹配将电磁波吸收耗散的一类材料。目前已经研究的复合材料包括铁氧体、金属等，但是由于密度大、热稳定性差等因素，难以满足复合材料的要求。基于铁氧体的复合材料既是具有磁吸收的磁介质又是具有电吸收的电介质是性能极佳的一类吸波材料。在低频段，主要来源于磁滞效应、涡流效应及磁后效的损耗造成铁氧体对电磁波的损耗；在高频段，铁氧体对电磁波的损耗则主要来源于自然共振损耗、畴壁共振损耗及介电损耗。石墨烯是一种由sp²杂化碳原子构成的平面结构的二维柔性碳材料,它的电阻率极低，电子迁移的速度很快，具有非同寻常的电性能。在吸波领域，它是一种亟待开发的具有广泛应用前景的材料。三氧化二铁和二氧化锡是一种 n 型半导体，且三氧化二铁具有磁性，单一的材料并不能表现出优异的微波吸收性能，当磁损耗材料和介电损耗材料协同作用时，有助于改善材料的微波吸收性能。二氧化锡具有较宽的能隙( 3.6eV )、大量的活性位点、高的反应性。三氧化二铁具有低重量和多种形貌，制备还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁复合材料，发挥还原氧化石墨烯片状结构和二氧化锡和三氧化二铁纳米材料的特性，提高微波吸收性能。

本发明采取的思路是将制备的还原氧化石墨烯、二氧化锡和三氧化二铁材料有效的复合在一起，这种复合材料利用了还原氧化石墨烯大的比表面积、高的载流子迁移率、密度小等特点以及二氧化锡和三氧化二铁纳米材料的小尺寸、晶格缺陷等特点。二氧化锡和三氧化二铁纳米材料能够有效的阻止氧化石墨烯片层之间的相互作用，促进剥离。石墨烯与、二氧化锡、铁氧体的有效复合能够使复合材料的界面极化能力增加，并借助磁损耗和介电损耗的协同作用，使复合材料的阻抗匹配和衰减匹配得到提高，进而提高微波吸收性能。

发明内容

为克服当前社会通讯器材领域单独使用铁氧体或者金属吸波材料的不足，本发明目的在于提供一种通讯设备用的高频软磁三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合吸波材料的制备方法。

本发明目的通过以下方案实现：一种通讯设备用的高频软磁三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合吸波材料的制备方法，以可溶性铁盐和锡盐作为原料，利用铁盐和锡盐在氧化石墨烯分散液中的水解和煅烧，自组装成三氧化二铁/二氧化锡/石墨烯复合材料，包括如下制备步骤：

a、 氧化石墨烯分散液的制备：将由Hummers法制备的浓度为3mg/mL氧化石墨烯（GO）分散液超声分散，然后加入蒸馏水，用稀盐酸调节溶液pH值为3~5，加热磁力搅拌，将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中密闭保温；