[发明专利]一种3D导通网络结构导热吸波圆盘材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料，其特征在于，所述导热吸波圆盘材料采用离子交联冷冻干燥-煅烧工艺制备；所述导热吸波圆盘材料为相互交联的碳纤维和磁性纳米粒子(FeO，Fe₃O₄)形成3D导通网络结构的复合物，及所述导热吸波圆盘材料的直径为1501～1892μm，且碳纤维含量为48.99～78.02％，磁性纳米粒子含量为21.98～51.01％。

2.根据权利要求1所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料，其特征在于，所述离子交联冷冻干燥-煅烧工艺的制备操作如下：

将天然多糖的水溶液放置水解，再将溶胶均匀注入交联剂和表面活性剂的混合溶液中形成圆盘状材料，冷冻干燥后经煅烧，交联剂碳热还原生成磁性粒子，天然多糖分解成碳纤维，并将磁性粒子包裹，即得到所述3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料。

3.一种如权利要求1或2所述的3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将一定浓度的天然多糖水溶液，搅拌后放置水解成溶胶A；

(2)称取交联剂和表面活性剂溶于去离子水中，搅拌形成交联剂溶液B，用注射泵将溶胶A均匀注入交联剂溶液B中形成圆盘材料；

(3)将所述圆盘材料用水和乙醇分别浸泡，洗涤，随后冷冻干燥得到干凝胶；

(4)将所述干凝胶煅烧，保温即得所述导热吸波圆盘材料。

4.根据权利要求3所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述天然多糖为海藻酸钠或海藻酸钾，浓度为0.04～0.08mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇PEG 400～20000，且所述表面活性剂的浓度为0.0416～0.381mol/L。

6.根据权利要求3所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂至少为可溶性的氯化铁、氯化镍、硫酸铁、硫酸镍、硫酸钴中的一种，所述交联剂在水中的质量分数为4％～16％，且交联剂与表面活性剂的质量比为2：1。

7.根据权利要求3所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的浸泡时间为1h，冷冻干燥温度为-30℃～-60℃，冷冻干燥时间为20～40h。

8.根据权利要求3所述的一种3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的煅烧温度为600℃～800℃，煅烧时间为2～4h，升温速率为1.0～2.5℃/min，保温时间为1～4h。

9.一种如权利要求1～2任一所述3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料或如权利要求3～8任一所述方法制备的3D导通网络结构的导热吸波圆盘材料在微波吸收与屏蔽、热管理、传感器、超级电容器、光催化或锂离子电池中的应用。