[发明专利]三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，尤其涉及三维多孔氧化锰‑钴复合电磁波吸收材料及其制备方法与应用。所述复合电磁波吸收材料包括纳米级氧化锰和纳米级钴颗粒，其中，所述纳米级氧化锰和纳米级钴颗粒复合形成厚度为纳米级的多孔片层结构，所述多孔片层结构形成单分散的三维花状球结构。本发明的电磁波吸收材料制备不仅成本低、易制备，而且制备的复合电磁波吸收材料具有优异的饱和磁化率和矫顽力，体现出了对电磁波优异的吸收性能；另外，本发明制备的复合电磁波吸收材料还具有轻质的特点。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，具体的，涉及三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着现代科技和电子工业的高速发展，各种电子通讯设备在各个领域内得到广泛应用，给人们的生产和生活带来了极大的便利。但各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向周围环境中辐射了大量不同波长的电磁波，从而导致了新的环境污染-电磁污染。与此同时，电子元器件也正向着小型化、轻量化、数字化和高密度集成化方向发展，灵敏度越来越高，很容易受到外界电磁干扰而出现误动、图像障碍以及声音障碍等。电磁污染不仅影响电子产品的性能实现，并且会对人体和其他生物造成严重危害。因此，电磁吸波材料的研究与发展在保护人体健康、防止电磁污染、保护精密仪器等方面具有重要意义。

磁性钴金属颗粒作为典型的磁损耗型电磁波吸收材料，已经广泛地应用于电磁吸收材料的研究中。然而，大量研究表明纯的磁性金属在用于电磁波吸收时，其高电导率会导致电磁波在吸收剂-空气界面处的强反射，斯诺克极限导致其磁导率在高频处大幅下降，并且密度大、热稳定性差、有效吸收带宽窄。例如，文献RSC Advances,2016,6(40845)将制备的树枝状金属钴与石蜡混合并测试其吸波性能，最大吸收强度在吸收层厚度为3mm时达到，仅为-35.6dB，最宽吸收带宽在1.5mm处达到，仅为4GHz。目前，为了改善Co磁性材料的电磁波吸收性能，通常选用高介电材料(如TiO₂、MnO₂、碳纳米管、石墨烯等)与其进行复合，降低磁性金属的电导率与密度，并且使复合材料的介电损耗能力得到提升。然而，本发明认为：由此导致的复合材料的介电常数较高，不利于吸波剂的阻抗匹配，并且复杂的复合过程也限制了材料的实际应用。因此，有必要进一步探索性能更好的电磁波吸收材料。

发明内容

针对现有纯钴电磁波吸收材料电导率高，对电磁波反射强，密度大，阻抗匹配特性差，以及有效吸收带宽窄等不足，本发明旨在提供三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料及其制备方法与应用，本发明的电磁波吸收材料制备不仅成本低、易制备，而且制备的复合电磁波吸收材料具有优异的饱和磁化率和矫顽力，体现出了对电磁波优异的吸收性能；另外，本发明制备的复合电磁波吸收材料还具有轻质的特点。

本发明的第一目的，是提供三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料。

本发明的第二目的，是提供所述三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料的制备方法。

本发明的第三目的，是提供包含所述三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料的吸收体。

本发明的第四目的，是提供上述三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料及其制备方法以及吸收体的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开三维多孔氧化锰-钴复合电磁波吸收材料，所述复合电磁波吸收材料包括纳米级氧化锰和纳米级钴颗粒，其中，所述纳米级氧化锰和纳米级钴颗粒复合形成多孔片层结构，所述多孔片层结构形成单分散的三维花状球结构，孔结构主要存在于纳米级钴颗粒与纳米级氧化锰颗粒之间。