[发明专利]以高粱秸秆芯为载体Fe3

说明书

本发明的以高粱秸秆芯为载体Fe₃C/C复合吸波材料及其制备方法，属于电磁波吸收材料技术领域。该吸波材料以成熟高粱秸秆芯为多孔载体，通过浸渍‑碳化还原方式制备了Fe₃C/C复合复合材料，材料组分以重量份计：九水硝酸铁10‑14份，草酸4‑8份，玉米秸秆芯0.1‑0.6份。制备时，先后将高粱秸秆芯浸泡于0.2‑0.4mol/L九水硝酸铁溶液和0.3‑0.6mol/L草酸溶液中，完成浸泡后，于500‑700℃下碳化还原反应2‑4h，制得Fe₃C/C复合吸波材料。该制备方法简单，高效，成本低，可操作性强，密度低，用于电磁波吸收领域，符合吸波材料“薄、轻、宽”的特点。吸波材料制备成测试样品，经检测在整个X波段几乎都可达到90％以上电磁波吸收，吸波性能良好。

技术领域：

本发明属于电磁波吸收材料制备技术领域，具体涉及以高粱秸秆芯为载体Fe₃C/C复合吸波材料及其制备方法。

背景技术：

由于电子通信设备的日益发展，所引起的电磁波干扰已成为一个需要考虑的严重问题。同时，它不仅会对人体健康造成损害，还可能干扰正常的沟通。因此，迫切需要制备电磁吸收材料来消除电子设备对人类日常生活的不利影响。电磁波吸收材料可以有效衰减入射电磁波，将电磁能量转化为热能，目前已成为处理电磁波干扰的热点材料。此外，“重量轻，匹配厚度薄，吸收频带宽，吸收效能高”是吸波材料发展的方向。

一般来说，介电损耗材料，特别是碳材料，包括石墨烯，氧化石墨烯，还原氧化石墨烯，碳纳米管，多孔碳等，以被广泛用于制造吸波材料。其低密度可有效满足理想吸波材料质量轻的需求。然而，过高的电导率很容易导致电磁波从吸波材料的表面反射，即阻抗匹配差。而且，它们存在着成本高，制备过程繁琐的问题，限制了它们大规模的应用。

近年来，生物碳由于制备过程简单，环保，为可持续原料且价格低廉，特别是农业废物的碳材料逐渐成为研究的热点。当前，生物质碳材料已经广泛应用于电池，超电容器，催化剂等领域，被用来作为吸波材料研究较少，由于其多孔构型，可延长入射电磁波的透射路径，产生多次反射和散射。以具有磁性的单质铁及其氧化物作为磁损耗组分，负载于生物碳上，可作为有效吸波材料的候选者。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，解决吸波材料密度高，成本高的难题，提出一种以高粱秸秆芯为载体Fe₃C/C复合吸波材料及其制备方法，以天然高粱秸秆芯为多孔载体，兼含有钾元素，可助于提高吸波性能。通过浸渍-碳化还原方式制备了Fe₃C/C复合材料，该材料制备方法简单，高效，成本低，可操作性强，密度低，用于电磁波吸收领域，符合吸波材料“薄、轻、宽”的特点。当其与石蜡以质量比在1:2-1:20之间制备成测试样品时，在2-18GHz范围内达到90％电磁波吸收最优频段为8.42GHz，最大反射损耗达-21.19dB。具有良好的吸波性能。可充分利用自然中的农业废料高粱秸秆，绿色环保，制备方法简单易操作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种以高粱秸秆芯为载体Fe₃C/C复合吸波材料，包括原料及质量份数含量为，九水硝酸铁10-14份，草酸4-8份，高粱秸秆芯0.1-0.6份。

所述的高粱秸秆芯为成熟高粱秸秆，且干燥情况良好，作为多孔载体使用。

以高粱秸秆芯为载体Fe₃C/C复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)备料：

按质量份数，九水硝酸铁10-14份，草酸4-8份，高粱秸秆芯0.1-0.6份，备料；

(2)浸渍液制备：