本發(fā)明涉及一種微波吸收與低紅外發(fā)射多功能柔性器件的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是下一代網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)和人工智能的進(jìn)步，為人們的日常生活提供了極大的便利，但同時(shí)也產(chǎn)生了有害的電磁污染問題。為了解決這一問題，開發(fā)一種高性能吸波材料變得尤為重要，吸波材料能將電磁波進(jìn)行吸收和衰減，對(duì)于消除電磁輻射具有重要意義。

2、然而，單一波段的吸波材料通常只適用于特定頻段，難以滿足當(dāng)前對(duì)微波吸收與低紅外發(fā)射新型多功能復(fù)合材料的需求，因此，本發(fā)明將在上述磁電雙損型泡沫結(jié)構(gòu)復(fù)合吸波材料的基礎(chǔ)上，引入類金屬性質(zhì)的紅外低發(fā)射率材料，將其與泡沫結(jié)構(gòu)吸波材料結(jié)合，并且綜合考慮吸波特性、反射特性和發(fā)射特性，制備一種新型多功能器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)微波和紅外波段的有效吸收和反射控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法和應(yīng)用。

2、一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，具體是按以下步驟完成的：

3、一、制備碳化三聚氰胺泡沫：

4、將三聚氰胺泡沫升溫至600℃～900℃，在600℃～900℃下碳化一段時(shí)間，得到碳化后的三聚氰胺泡沫；

5、二、制備feco?pba前驅(qū)體：

6、①、將鐵鹽加入到水中，磁力攪拌一段時(shí)間，得到鐵鹽溶液；

7、步驟二①中所述的鐵鹽為k3[fe(cn)6]或fecl3；

8、②、將鈷鹽加入到鐵鹽溶液中，再加入檸檬酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮，磁力攪拌一段時(shí)間，再離心，洗滌，干燥，得到feco?pba前驅(qū)體；

9、步驟二②中所述的鈷鹽為co(no3)2?6h2o或cocl2?6h2o；

10、三、將feco?pba前驅(qū)體升溫至600℃～900℃，在600℃～900℃下碳化一段時(shí)間，得到磁電雙損耗空心結(jié)構(gòu)feco?pba粉末；

11、四、將磁電雙損耗空心結(jié)構(gòu)feco?pba粉末加入到去離子水中，超聲分散一段時(shí)間，然后加入水性聚氨酯溶液，得到混合溶液?。粚⑻蓟蟮娜矍璋放菽氲交旌先芤孩≈?，攪拌反應(yīng)，最后將碳化后的三聚氰胺泡沫取出后干燥，得到產(chǎn)物??；

12、五、將產(chǎn)物ⅰ浸入到絲印透明導(dǎo)電油墨中，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，取出后干燥，得到微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件。

13、一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件在航空航天、醫(yī)療器械、電子設(shè)備中應(yīng)用。

14、本發(fā)明的原理和效果：

15、一、本發(fā)明提供了一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，三聚氰胺(mf)泡沫結(jié)構(gòu)具有三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，它提供了良好的阻抗匹配、介電損耗，feco?pba磁性粒子提供了磁損耗，兩者協(xié)同作用產(chǎn)生界面極化和多重衰減機(jī)制，增強(qiáng)微波吸收；步驟五中所述的絲印透明導(dǎo)電油墨是基于導(dǎo)電高分子聚合物(pedot:pss)開發(fā)的，型號(hào)為n3870；pedot:pss是一種類金屬性質(zhì)的導(dǎo)電聚合物材料，它不僅具有低發(fā)射率，還具有良好的導(dǎo)電性，將其負(fù)載于磁電雙損型泡沫結(jié)構(gòu)吸波材料表面，實(shí)現(xiàn)微波吸收與低紅外發(fā)射兼容；

16、二、本發(fā)明制備的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件具有輕薄、柔軟、吸波性能良好、紅外發(fā)射率低等特征，該feco?pba@mf器件在厚度為2.0mm，頻率為10.77ghz時(shí)，最小反射損耗達(dá)到-70.37db，最大有效吸波帶寬達(dá)到4.21ghz，表現(xiàn)出優(yōu)異的吸波性能；在紅外性能方面，8-12μm波段最小發(fā)射率為0.5；

17、三、本發(fā)明制備的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件在航空航天、醫(yī)療器械、電子設(shè)備中應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于所述制備方法具體是按以下步驟完成的：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟一中所述的三聚氰胺泡沫的厚度為1mm～5mm；步驟一中所述的碳化的時(shí)間為2h～3h；步驟一中所述的升溫的速率為5℃/min～7℃/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟二①中所述的鐵鹽的質(zhì)量與水的體積比為(200mg～400mg):100ml；步驟二①中所述的磁力攪拌的時(shí)間為5min～60min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟二②中所述的鈷鹽、檸檬酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量比為(100mg～1000mg):(500mg～1000mg):(500mg～1000mg)；步驟二②中所述的鈷鹽的質(zhì)量與鐵鹽溶液的體積比為(100mg～1000mg):(80ml～120ml)；步驟二②中所述的磁力攪拌的時(shí)間為15h～24h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟二②中所述的離心的速率為5000rpm～10000rpm；步驟二②中所述的洗滌為使用去離子水清洗，所述洗滌的次數(shù)為3次～5次；步驟二②中所述的干燥的溫度為50℃～80℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟三中所述的升溫的速率為5℃/min～7℃/min；步驟三中所述的碳化的時(shí)間為2h～3h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟四中所述的磁電雙損耗空心結(jié)構(gòu)feco?pba粉末的質(zhì)量與去離子水的體積比為(5mg～20mg):(5ml～30ml)；步驟四中所述的水性聚氨酯溶液與去離子水的體積比為(1ml～10ml):(5ml～30ml)；步驟四中所述的超聲分散的時(shí)間為5min～7min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟四中所述的攪拌反應(yīng)的時(shí)間為20min～60min；步驟四中所述的干燥的溫度為30℃～50℃，干燥的時(shí)間為5min～30min；步驟四中所述的水性聚氨酯溶液中聚氨酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27％～37％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的制備方法，其特征在于步驟五中所述的產(chǎn)物ⅰ的質(zhì)量與絲印透明導(dǎo)電油墨的體積比為(0.15g～0.4g):(0.1ml～0.5ml)；步驟五中所述的絲印透明導(dǎo)電油墨是基于導(dǎo)電高分子聚合物(pedot:pss)開發(fā)的，型號(hào)為n3870；步驟五中所述的攪拌反應(yīng)的時(shí)間為10min～20min；步驟五中所述的干燥的溫度為50℃～80℃。

10.如權(quán)利要求1所述的制備方法制備的一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件的應(yīng)用，其特征在于一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性feco?pba@mf器件在航空航天、醫(yī)療器械、電子設(shè)備中應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
一種微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性FeCo?PBA@MF器件的制備方法和應(yīng)用，它涉及一種微波吸收與低紅外發(fā)射多功能柔性器件的制備方法和應(yīng)用。方法：一、制備碳化三聚氰胺泡沫；二、制備FeCo?PBA前驅(qū)體；三、制備磁電雙損耗空心結(jié)構(gòu)FeCo?PBA粉末；四、制備產(chǎn)物Ⅰ；五、制備微波吸收與低紅外發(fā)射的多功能柔性FeCo?PBA@MF器件，其具有輕薄、柔軟、吸波性能良好、紅外發(fā)射率低等特征，該FeCo?PBA@MF器件在厚度為2.0mm，頻率為10.77GHz時(shí)，最小反射損耗達(dá)到?70.37dB，最大有效吸波帶寬達(dá)到4.21GHz，表現(xiàn)出優(yōu)異的吸波性能，在紅外性能方面，8?12μm波段最小發(fā)射率為0.5。

技術(shù)研發(fā)人員：王亞輝,劉藝,時(shí)家明,陳宗勝,李志剛,呂相銀,常亞婧,張金花
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2