[发明专利]一种石墨烯复合吸波材料溶胶及其吸波涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯复合吸波材料溶胶的制备方法，其包括如下步骤：按照化学式BaFe₁₂O₁₉中的化学计量比分别称取水溶性铁盐和水溶性钡盐后，将水溶性铁盐和水溶性钡盐分别溶于去离子水中，得到铁盐溶液和钡盐溶液，将所述铁盐溶液和钡盐溶液混匀，得到前驱体溶液；将石墨烯类材料按照0.1～0.9mg/mL的浓度分散于去离子水中，得到石墨烯分散水溶液；将柠檬酸络合剂、稀硝酸和所述石墨烯分散水溶液依次加入前驱体溶液中，调节pH值至3～7后，在50～75℃下进行反应，得到所述石墨烯复合吸波材料溶胶。本发明提供的制备石墨烯复合吸波材料的方法，具有工艺简单易行、能耗低、高效的特点，是一种有前景的可望工业化生产的方法。

技术领域

本发明属于吸波材料与技术领域，具体涉及一种石墨烯复合吸波材料涂层的制备方法。

背景技术

电磁吸波材料在人们生活中的各个方面都起着极其重要的作用，尤其是近年来电磁波污染已成为生态环境中一种不可忽视的污染源，吸波材料在微波通信、隐身技术和微波暗室、军事电子以及工业生产等领域得到了广泛应用，吸波材料使电磁波能转化为热能或者其他形式的能，可以有效清除电磁污染，一些国家也将吸波材料用在隐身战斗机上，在战争中发挥重要作用，也因此推动了吸波材料在隐身技术上的研发与应用，尤其在吸波材料作为一种功能涂层的应用，在保证基体材料的性能的同时，是基体材料增加的特殊的功能，一方面节省了材料，另一方面起到了吸收电磁波的作用。钡铁氧体作为一种吸波材料，不仅原料便宜，而且化学稳定性好，具有较高的矫顽力和各向异性的特点，钡铁氧体的吸波机制主要是电损耗和磁损耗，主要通过介质的电子极化、离子极化或界面极化来吸收或衰减电磁波，同时也通过磁滞损耗、畴壁共振以及后效损耗等磁激化机制来吸收和衰减电磁波。石墨烯材料具有较高的电子迁移率、优良的热导性和高的比表面积，石墨烯结构稳定，具有很好的化学稳定性，对吸波材料进行石墨烯包覆不仅可以提高吸波材料的固有性质，还可以阻挡腐蚀介质的渗透形成物理阻隔，而且石墨烯的表面很大，应用较少的石墨烯就可以有效改善吸波材料的性能，且可以进一步提高材料的稳定性以适合在各种环境中应用。超薄的石墨烯不仅不会对基质材料的质量产生改变，同时还兼具高的强度和良好的摩擦学性能，据报道，石墨烯具有以下吸波特点：(1) 石墨烯具有的特殊二维片状结构，有利于电磁波的吸收和衰减；(2)石墨烯以电损耗吸收电磁波为主；(3)在高频区有反射损耗，因此将石墨烯复合到钡铁氧体中去可以有效提高复合材料的吸波性能。但目前吸波材料的制备工艺复杂、能耗过高、不利于大规模制备生产。

发明内容

本发明的目的在于提出一种简单有效的制备石墨烯复合吸波材料涂层的方法，该制备方法过程简单、节省能源、快速高效，有利于石墨烯/BaFe₁₂O₁₉吸波材料的大规模推广应用。

一种石墨烯复合吸波材料溶胶的制备方法，其包括如下步骤：

按照化学式BaFe₁₂O₁₉中的化学计量比分别称取水溶性铁盐和水溶性钡盐后，将水溶性铁盐和水溶性钡盐分别溶于去离子水中，得到铁盐溶液和钡盐溶液，将所述铁盐溶液和钡盐溶液混匀，得到前驱体溶液；

将石墨烯类材料按照0.1～0.9mg/mL的浓度分散于去离子水中，得到石墨烯分散水溶液；

将柠檬酸络合剂、稀硝酸和所述石墨烯分散水溶液依次加入前驱体溶液中，调节pH 值至3～7后，在50～75℃下进行反应，得到所述石墨烯复合吸波材料溶胶。

作为优选方案，所述水溶性铁盐为氯化铁或氯化亚铁，所述水溶性钡盐为氯化钡。

作为优选方案，所述石墨烯类材料为氧化石墨烯或石墨烯量子点。

作为优选方案，所述氧化石墨烯的制备方法为hunmmers法或加超声辅助的hunmmers法。

作为优选方案，所述石墨烯量子点的制备方法为水热法。