[发明专利]一种新型的陶瓷吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型的陶瓷吸波材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：聚硅乙炔的改性：将磁性材料加入聚硅乙炔溶液中，冷凝回流；聚硅乙炔的陶瓷化处理。本发明实施例示例的新型的陶瓷吸波材料的制备方法，步骤简单，可以大批量的工业化生产。本发明实施例示例的新型的陶瓷吸波材料的制备方法制备得到的吸波材料的结构可调，随着磁性物质的增加，可形成蜂窝、碳纳米管和铁包碳多种微观结构，增强了电磁波的反射和吸收。

技术领域

本发明涉及吸波材料及其制备方法，尤其涉及一种新型的陶瓷吸波 材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是指可以把大部分的入射电磁波吸收或转化，或使反射波 削弱的电磁功能材料；其吸波机理主要是将电磁波的电磁能转化为热能 等其他形式的能量，或者使电磁波发生干涉，使反射的电磁波削弱等。 理想的吸波材料应当具有吸波能力强、吸波频带宽、密度低和阻抗匹配 等特点。常用的吸波材料包括：有良好导电率和低密度的碳材料，有较 大磁损耗的磁性材料，还有可以产生介电损耗的介电材料等；但是，碳 材料容易高温氧化，磁性材料密度大，并且单一组分的材料，很难实现 对全频波段的吸收，尤其对高速飞行器，吸波材料更要有好的热稳定性 和抗氧化性，且兼具一定的力学性能。

理想的吸波材料不仅要求材料有好的阻抗匹配，使电磁波尽可能地 进入，还要有足够的介电损耗或磁损耗将入射的电磁波消耗掉，尽可能 减少电磁波的反射。根据现有理论，材料的吸波性能主要由材料的复介 电常数和复磁导率决定，复介电常数包括介电常数实部ε'和介电常数虚 部ε”，复磁导率包括磁导率实部u'和磁导率虚部u”。电磁波反射损失方程如方程(1)和(2)所示，

Z_in是吸波体对入射波的阻抗,ε_r和u_r分别是复介电常数和复磁导 率,f是电磁波的频率,d吸波体的厚度,c是光速。然而，同时调控 四种参数使吸波体达到最佳的吸波条件比较难以做到，单一的吸波材料 很难达到轻质宽频高效的吸波能力，而复合材料(多种组分)的吸波机 理又受多种因素影响，所以，研制一种新型的吸波体仍是电磁波吸收领 域的难点。

发明内容

基于上述现有技术，本发明的目的在于提供一种新型的陶瓷吸波材 料及其制备方法，本发明首次利用聚硅乙炔先驱体和磁性物质制备吸波 材料，以聚硅乙炔热解后的陶瓷相Si CO为吸波材料基体，不仅使吸波体 具有高温抗氧化性，还赋予材料良好的力学特性，引入磁性组分能增强 吸波能力。

第一方面，本申请实施例提供了一种新型的陶瓷吸波材料的制备方 法，包括以下步骤：聚硅乙炔的改性：将磁性材料加入聚硅乙炔溶液中， 冷凝回流；聚硅乙炔的陶瓷化处理。

优选的：所述聚硅乙炔溶液为将聚硅乙炔溶解在有机溶剂中制得， 进一步的：所述有机溶剂为乙醇、丙酮或四氢呋喃。

优选的：所述磁性物质选自氯化铁、硝酸铁、乙酰丙酮铁、乙酰丙 酮镍、乙酰丙酮钴、铁钴镍金属粉中的一种以上。

优选的：所述聚硅乙炔溶液中乙酰丙酮铁的质量比为1％-20％。

优选的：所述冷凝回流的时间为3-5(优选的：4)小时，温度50-80℃ (优选的：65℃)。

优选的：所述聚硅乙炔的陶瓷化处理具体步骤如下：将改性后的聚 硅乙炔树脂进行预陶瓷化，预陶瓷化温度选择在160-180℃保温2-6小 时,200-240℃保温2-6小时，280-300℃保温2-6小时，然后将生成的固 体继续热解，在氮气气氛下，以5℃/mi n升至1000℃，保温1小时。

进一步的：将改性后的聚硅乙炔树脂进行预陶瓷化，预陶瓷化温度 选择在180℃保温4小时,240℃保温4小时，300℃保温4小时，然后将 生成的固体继续热解，在氮气气氛下，以5℃/mi n升至1000℃，保温1 小时。