[发明专利]一种吸波剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种吸波剂及其制备方法，该方法包括以下步骤：对铁硅铝合金颗粒进行球磨，得到铁硅铝合金的球磨粉；在溶剂中加入偶联剂和硬脂酸钙的混合物，调节pH，形成混合液；以及在混合液中加入铁硅铝合金的球磨粉，搅拌，清洗，烘干，得到吸波剂。通过本发明的方法制备的吸波剂，在低频段内吸波效果显著，并且有效提高了吸波频宽。

技术领域

本发明涉及吸波材料，更具体地，涉及一种吸波剂及其制备方法。

背景技术

国内外生物学、医学等方面的研究表明，处于0.5-3GHz频段内的电磁辐射通过热效应、非热效应及累积效应等，可对人体造成生物损伤。日常生活中对人体健康造成影响的电磁污染主要有电视广播的发射系统、射频及微波治疗设备、微波炉等，这些设备的使用频率均处于1-4GHz低频波段。另外，频率为1-3GHz内的电磁波通讯所产生的电磁波干扰问题也日益严重，如造成广播与电视信号无法正常接收；计算机等电子设备工作时产生的电磁辐射因可以再现原始信息，从而可能导致重要信息的泄露。因此提高该频段吸波材料的性能，日益成为人们研究的重点。

为了探索低频吸波剂，使其应用到更广泛的领域，目前对低频吸波性能有一些探索和研究。例如，现有技术中公开了一种复合电磁吸波材料的制备方法，其以羰基铁粉和纳米BaTiO₃为原料，依次通过高能球磨法，热处理表面氧化处理，与纳米BaTiO₃机械混合，制得复合粉体，但该工艺是高能球磨法，在工业生产中效率低，对设备要求高，工艺步骤繁琐，吸波性能也不佳，尤其是低频段的吸波性能较差且频带窄。

因此，急需设计一种在低频段内具有吸波频带宽、吸波性能好的吸波材料。

发明内容

为了解决以上问题，本发明通过对铁硅铝合金粉进行处理，即，通过球磨工艺改变铁硅铝合金粉的表面形貌，将铁硅铝合金粉原料由球形结构变成具有各向异性的片状结构，有利于提高磁导率和自然共振频率，从而提高其吸波性能；

同时还通过对铁硅铝合金的球磨粉进行表面处理，使其表面形成一层均匀、致密的有机物薄膜层，从而降低吸波剂的介电常数，改善吸波剂的阻抗匹配，进一步提升该吸波剂在低频段的吸波性能，突破吸波材料存在的“低频”瓶颈。

本发明提供了一种制备吸波剂的方法，包括以下步骤：对铁硅铝合金颗粒进行球磨，得到铁硅铝合金的球磨粉；在溶剂中加入偶联剂和硬脂酸钙的混合物，调节pH，形成混合液；以及在所述混合液中加入所述铁硅铝合金的球磨粉，搅拌，清洗，烘干，得到吸波剂。

在上述方法中，所述对所述铁硅铝合金颗粒进行所述球磨的步骤包括：将所述铁硅铝合金颗粒与无水乙醇混合，采用湿磨进行所述球磨。

在上述方法中，所述球磨的转速为300-450r/min，所述球磨的时间为12-18h。

在上述方法中，所述铁硅铝合金颗粒与所述无水乙醇的质量比为1-3:3-4。

在上述方法中，所述铁硅铝合金的球磨粉的厚度为0.5～1.5μm。

在上述方法中，采用玛瑙珠进行所述球磨，其中，所述玛瑙珠包括大玛瑙珠、中玛瑙珠、小玛瑙珠三种，且大、中、小三种玛瑙珠的质量比为2-5:25-40:50-70。

在上述方法中，所述玛瑙珠与所述铁硅铝合金颗粒的质量比为：8-15:0.5-1.5。

在上述方法中，在所述球磨完成后取出浆料，在40-80℃加热烘干5-8h，得到所述铁硅铝合金的球磨粉。

在上述方法中，所述偶联剂包括硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、A-1120(γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷)和A-1130(三氨基硅烷)中的一种或多种。

在上述方法中，所述调节pH将pH值调节为4-6。