[发明专利]用于电磁波吸收涂料的C-SiO2-Fe/M磁性介孔复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本项发明是一种用于电磁波吸收涂料的C-SiO₂-Fe/M磁性介孔复合材料的 制备方法，属于电磁波吸收涂料制备技术领域。

技术背景

随着信息技术和电磁波通讯的爆炸式发展，千兆赫兹频段的电磁干涉问题也 日益突出。电磁干涉污染会导致医学、工业、商业、军事等领域的电子设备和系 统故障。当生物长时间暴露在电磁波辐射环境下，也会引起潜在的危害。电磁干 涉屏蔽或电磁波吸收材料被用来衰减这些多余的电磁能，对于民用和军用都非常 重要。因此，研究人员大力发展高效的电磁波吸收材料，而且兼顾质轻、吸收强、 频带宽等特点。

碳材料已被开发作为电磁屏蔽和电磁波吸收材料，包括碳黑、片状石墨、碳 纤维和碳纳米管。碳材料密度小，稳定性好，可被用于恶劣环境中。例如，多壁 碳纳米管和氧化硅的复合物在600℃下仍具有良好的吸波性能，8.2～12.4GHz 范围内的反射率均低于-10dB。[Song W L，Cao M S，Hou Z L，et al.High Dielectric  Loss and its Monotonic Dependence of Conducting-Dominated Multiwalled Carbon  Nanotubes/Silica Nanocomposite on Temperature Ranging from 373 to 873 K in  X-band[J].Appl.Phys.Lett.，2009，94，233110.]但是，纯碳材料主要是靠它们的 介电损耗来贡献电磁波能吸收。它们的介电常数和磁导率不平衡，因而大部分电 磁波辐射在它们表面被反射，而不是吸收。这样，碳材料需要用阻抗匹配策略进 一步优化其吸波性能，主要有引入磁性组分和降低介电常数两条途径。

碳材料用作电磁波吸收材料出现的关键问题就是缺少磁损耗，这可以将磁性 粒子分散到碳基体中来实现。无定形碳或石墨能阻止磁性粒子的聚集，也能减小 相邻纳米粒子间的磁性耦合作用。将磁性物质装入碳纳米管管内或吸附到表面形 成纳米复合物可充分利用磁性组分和碳材料的互补优势，这有利于在较宽频率范 围内实现强吸收。采用化学沉积的方法也可以在碳纳米管外面形成磁性物质包覆 层，将赋予碳纳米管软磁特性，改善其电磁波吸收性能。但是，如何将碳纳米管 分散在聚合物粘结剂中仍是一大难题。