[发明专利]核壳型碳球/碳纳米管复合吸波材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种核壳型碳球/碳纳米管复合吸波材料及制备方法，经超声、磁力搅拌、水热等步骤处理原料催化剂前驱体和单糖，得到粒径均一的碳球；将所得碳球置于管式炉中，惰性气氛下以C₂H₄为碳源进行常压化学气相沉积，碳纳米管在碳球表面生成，得到碳球/碳纳米管复合材料。本发明采用无毒易得原料，制备方法简单高效、成本低廉、反应可控、效率高。碳纳米管生长在碳球表面形成多孔包覆核壳结构，解决了碳纳米管的团聚问题，降低了材料密度，增加了电磁波损耗途径，提升了材料电磁波损耗能力。所得复合吸波材料吸波频率可调，反射损耗<‑10dB的频带宽度为0～4.2GH，最低反射系数达到‑42.3dB。

主权项

1.一种制备核壳型碳球/碳纳米管复合吸波材料的方法，其特征在于：所述碳纳米管包覆在碳球表面形成核壳结构，碳球粒径为0.1～5μm，碳纳米管粒径为5～100nm；所述制备方法步骤如下：步骤1、水热法制备碳球：将催化剂前驱体∶单糖∶去离子水按质量比1∶2～20∶20～200混合，超声处理并磁力搅拌后获得均匀溶液；将溶液置于反应釜中，在150～220℃温度下保温2～24h，得到褐色凝胶状液体；再用去离子水洗涤至溶液pH值为7，真空抽滤得到固态样品，40～80℃真空条件下干燥8～40h，得到碳球；步骤2：将步骤1所得碳球放在氧化铝坩埚中置于石英管式炉的等温区，Ar气氛下升温至750～1000℃，流量100～210sccm，升温速率为5～10℃/min；达到设定温度时，通入H2，时间10～30min，流量100～210sccm；然后通入C2H4，时间5～60min，流量10～60sccm；关掉H2和C2H4，保留Ar至温度降至室温，得到碳纳米管包覆在碳球表面形成核壳结构，形成碳球/碳纳米管复合材料。