[发明专利]一种稀土复合吸波材料的制备方法

说明书

本发明一种稀土复合吸波材料的制备方法以Nd‑MOF为前驱体，通过一步热解法制备Ndsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;S/C稀土复合吸波材料。本发明通过简单热解制备的稀土复合吸波材料，具有稳定性高、轻质的特点；通过半导体Ndsubgt;2/subgt;Osubgt;2/subgt;S同多孔碳材料复合，使稀土复合吸波材料在较薄的厚度下展现出优异微波吸收性能，在频率为12.72 GHz，匹配厚度为2.56 mm，最优RL值可达到‑52.3 dB。本发明制备方法简单、复合均匀、材料性能稳定、成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种稀土复合吸波材料的制备方法，具体微波吸波材料技术领域。

背景技术

随着高科技通信和信息技术的不断进步，电磁干扰或污染对人类健康和电子安全的潜在影响成为一个广泛关注的问题。目前，已经采用了各种解决方案来克服电磁辐射污染，其中吸收微波的材料被认为是最有希望的解决方案之一。目前，大多数的电磁波吸收器微波吸收性能和稳定性较差，厚度厚。因此需要同时具有强的吸收，薄的厚度，且稳定性高的电磁波吸收材料。到目前为止，含有碳质材料和导电聚合物等的介质损耗吸收剂以及铁氧体和磁性金属等磁损耗材料已经被大量报道，但是它们制备方法复杂、成本高。姚正军等人合成的Ni_0.5Zn_0.5NdxFe_2-xO₄复合材料表现出较好的微波吸收性能，当x = 0.04，在4.4GHz和8.5 mm厚度时，最大反射损耗值（RL_max）为−20.8dB，8.5 mm厚度下有效吸收带宽（RL -10dB）为3.2 GHz（Kun Qian, Zhengjun Yao, Haiyan Lin, et al. The influence of Ndsubstitution in Ni–Zn ferrites for the improved microwave absorptionproperties. Ceramics International, 2020, 46: 227-235.）。王磊等人合成的Nd_23.25Fe_36.75Co₄₀复合材料表现出较好的微波吸收性能，在4.8 GHz和1.8 mm厚度时，最大反射损耗值（RL_max）也只有-19.7dB（Lei Wang, Peihao Lin, Shunkang Pan, et al.Microwave absorbing properties of NdFeCo magnetic powder. Journal of RareEarths, 2012, 30: 529-533.）。上述含有稀土钕的吸波材料，其最强的微波吸收性能较弱，只能达到-20dB左右，要获得最大反射损耗值，需使用更厚的材料厚度。

Nd₂O₃是一种重要的半导体主要用作玻璃、陶瓷的着色剂，制造金属钕的原料和强磁性钕铁硼的原料。此外，Nd₂O₃具有独特的磁性和介电性能，而Nd₂O₂S和Nd₂O₃有着相似的性质，一个硫原子占据了氧原子的格位，而获得更多的晶格缺陷，增强了损耗能力。更低的带隙，有利于提高介电常数、介电损耗和吸波能力。因此，Nd₂O₂S有望成为优秀的微波吸收材料。

发明内容

本发明针对现有碳基微波吸收材制备方法复杂、设备要求严，成本高等问题，提供一种以Nd-MOF为模板，制备稀土复合吸波材料方法。

本发明一种稀土复合吸波材料的制备方法以Nd-MOF为模板，制备Nd₂O₂S/C稀土复合吸波材料，具体步骤如下：