[发明专利]蛋黄-蛋壳型磁性碳复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了蛋黄‑蛋壳型磁性碳复合材料、制备方法及应用，其制备的方法步骤如下：S1：立方状Fe₂O₃颗粒的合成：向NaOH溶液中加入FeCl₃·6H₂O，磁力搅拌20‑40min后将混合溶液置于聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，130‑150℃下保持12‑18h，然后对反应产物进行离心，得Fe₂O₃颗粒；S2：核壳型Fe₂O₃@PDA复合材料的合成；S3：蛋黄‑蛋壳型Fe₃O₄@C复合材料的合成：在H₂/Ar气氛中退火4‑6h，温度控制在500℃，制得蛋黄‑蛋壳型Fe₃O₄@C复合材料；S4：蛋黄‑蛋壳型Fe@void@C复合材料的合成：在H₂/Ar气氛中退火4‑6h，温度控制在700℃，制得蛋黄‑蛋壳型Fe@void@C复合材料。本发明制备的磁性碳复合材料具有优异的电磁性能和高效的能量转换性能，满足了现代微波吸收材料对衰减频率宽、厚度薄、吸收能力强的要求。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收材料技术领域，尤其涉及蛋黄-蛋壳型磁性碳复合材料、制备方法及应用。

背景技术

随着无线通信产业的快速发展，千兆赫波段吸收材料中电磁波的频率问题引起了人们的广泛关注。目前，宽带高效的电磁波吸收材料已广泛应用于工业、商业、军事等领域，具有重要的应用价值。近年来，人们越来越关注磁性金属及磁性金属合金，它具有较高的磁损耗能力、磁晶各向异性。然而，制备与强损耗和宽带吸收匹配的电磁波响应材料是非常困难的，特别是在厚度较薄的情况下。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了蛋黄-蛋壳型磁性碳复合材料、制备方法及应用，制备的磁性碳复合材料具有优异的电磁性能和高效的能量转换性能，满足了现代微波吸收材料对衰减频率宽、厚度薄、吸收能力强的要求。

本发明提出的蛋黄-蛋壳型磁性碳复合材料以Fe₂O₃@PDA复合材料作为前驱体，通过相转变法制得。

本发明提出的蛋黄-蛋壳型磁性碳复合材料制备的方法步骤如下：

S1：立方状Fe₂O₃颗粒的合成；

S2：核壳型Fe₂O₃@PDA复合材料的合成；

S3：蛋黄-蛋壳型Fe₃O₄@C复合材料的合成

将所述S2中核壳型Fe₂O₃@PDA复合材料在H₂/Ar气氛中从室温升至480-520℃，并在此温度下退火4-6h，制得蛋黄-蛋壳型Fe₃O₄@C复合材料；

S4：蛋黄-蛋壳型Fe@void@C复合材料的合成

将所述S2中核壳型Fe₂O₃@PDA复合材料在H₂/Ar气氛中从室温升至680-720℃，并在此温度下退火4-6h，制得蛋黄-蛋壳型Fe@void@C复合材料。

优选地，所述S1中立方状Fe₂O₃颗粒采用水热法合成，其方法步骤如下：

向NaOH溶液中加入FeCl₃·6H₂O，磁力搅拌20-40min后将混合溶液置于聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，130-150℃下保持12-18h，然后对反应产物进行离心，并用乙醇和去离子水对离心得到的固体组分依次洗涤2-4次，得Fe₂O₃颗粒；