[发明专利]一种聚苯胺/凹凸棒土/La-Ce共掺杂钡铁氧体复合吸波材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种吸波材料，尤其涉及一种聚苯胺/凹凸棒土/La‑Ce共掺杂钡铁氧体复合吸波材料及制备方法。该复合吸波材料是以纯化凹凸棒土为载体，在凹凸棒土表面负载La‑Ce共掺杂钡铁氧体纳米颗粒，以聚苯胺为包覆层。通过1、凹凸棒纯化处理；2、制备La‑Ce共掺杂钡铁氧体纳米粉末;3、制备聚苯胺层包覆的以凹凸棒土为基体的复合吸波材料三个步骤，采用一步原位聚合法制备PANI/ATP/BaLa_0.4Ce_0.1Fe_11.5O₁₉纳米复合吸波材料。本发明将有机导电聚合物PANI、La‑Ce共掺杂钡铁氧体和凹凸棒土进行复合，不仅具有介电损耗同时还具有磁损耗，引入凹凸棒土作为载体，制备的核壳结构的纳米复合材料具有界面效应、量子效应，极大的提升了材料的吸波性能，同时为凹凸棒土的开发利用及发展有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种吸波材料，尤其涉及一种聚苯胺/凹凸棒土/La-Ce共掺杂钡铁氧体复合吸波材料及制备方法。

背景技术

目前，数字设备的普及和雷达检测技术的飞速发展，使我们的生活更加便利。 但是，这些也会在人们生活空间产生大量的电磁波，导致严重的电磁干扰问题，不仅对高灵敏度的电子设备造成损害，而且也会对身体健康造成负面影响。 因此，电磁辐射的保护和屏蔽已经得到了全社会的广泛关注。 近来，开发具有薄的厚度，低密度，宽频带，强吸收的高性能微波吸收材料（MAMs）引起了人们极大的兴趣，因为它们可以有效地吸收电磁波，并将电磁能转化为热能或通过干扰衰减电磁波。

钡铁氧体（BaM）是一种具有高矫顽力、大饱和磁化强度和单轴磁晶各向异性的六角晶形铁氧体，属于磁损耗材料，其介电损耗几乎为零；导电聚苯胺（PANI）具有质量轻、优异的环境稳定性、抗腐蚀性强，但聚苯胺属于介电材料，它的磁损耗几乎为零，钡铁氧体和导电聚苯胺（PANI）难以作为单一的吸波材料使用。导电聚苯胺（PANI）与钡铁氧体（BaM）进行复合，复合物不仅具有导电聚合物的优异的电性能、柔韧性、质量轻，同时具备钡铁氧体（BaM）的磁性能。以凹凸棒（ATP）为载体进行复合，制备具有核-壳纳米结构的纳米复合材料，则复合后的纳米材料不仅具有介电损耗和磁损耗，还会因为核壳结构引入界面效应、量子效应等物理机制，极大的提升了材料的吸波性能。为本领域提供一种新型吸波材料；同时为凹凸棒土的开发利用及发展有重要意义。目前未见导电聚苯胺、凹凸棒土、La-Ce共掺杂钡铁氧体复合作为吸波材料方面的文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种制备成本低、制备过程简单，而且吸波效果好的聚苯胺/凹凸棒土/La-Ce共掺杂钡铁氧体复合吸波材料及制备方法。

本发明的基本思路是：利用凹凸棒土作为载体，采用一步原位聚合法制备PANI/ATP/BaLa_0.4Ce_0.1Fe_11.5O₁₉纳米复合吸波材料，此种制备方法可以形成三种微观形貌：PANI包覆ATP、PANI包覆BaLa_0.4Ce_0.1Fe_11.5O₁₉、BaLa_0.4Ce_0.1Fe_11.5O₁₉负载在ATP上被PANI包覆，提高材料的介电损耗和磁损耗。同时，凹凸棒土的纳米尺寸效应、带电性有利于电磁波转化为热能，为凹凸棒土提供了新的应用领域。

实现本发明目的的技术方案是：一种聚苯胺/凹凸棒土/La-Ce共掺杂钡铁氧体复合吸波材料；所述复合吸波材料是以纯化凹凸棒土为载体，在凹凸棒土表面负载La-Ce共掺杂钡铁氧体纳米颗粒，以聚苯胺为包覆层。

上述技术方案，所述的凹凸棒土为棒状结构。

上述技术方案，所述复合吸波材料化学式为PANI/ATP/BaLa0.4Ce0.1Fe11.5O19。