一种吸波粒子及其复合材料的制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种吸波粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将质量比为(1
‑
5):(1
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9)的生物质碳源、铁盐混合，向其中加入碱源，所述铁盐与碱源的质量比为0.4:1，然后加入到蒸馏水中搅拌分散均匀；将混合溶液转移至反应釜中，在水热条件下反应，待反应釜冷却至室温后将获得的产物磁分离并用去离子水和乙醇交替洗涤至中性，干燥、研磨、在惰性气氛中下煅烧，制得fe3o4/c纳米材料即吸波粒子。2.根据权利要求1所述的吸波粒子的制备方法，其特征在于，所述生物质碳源为葡萄糖、果糖、纤维素、壳聚糖中的一种或两种及以上的组合；所述铁盐为九水硝酸铁、硫酸铁中的一种；所述碱源为尿素、乙酸钠、氢氧化钠中的一种。3.根据权利要求1所述的吸波粒子的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为140
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220℃、水热时间4
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24h；所述煅烧的温度为300
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600℃、煅烧时间为1
‑
4h。4.一种由权利要求1
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3任意一项的制备方法制得的吸波粒子。5.一种由权利要4所述吸波粒子制备吸波粒子复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1、制备涂覆料：将吸波粒子均匀分散于丙酮中，加入环氧树脂e
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51，充分搅拌后置于真空干燥箱中抽真空除去丙酮，加入固化剂后搅拌，其中固化剂与环氧树脂的质量比为100：(25
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29)，吸波粒子占吸波粒子、环氧树脂基体和固化剂总质量的1
‑
5wt％；将混合物烘干后再置于真空干燥箱中抽真空，除去多余丙酮和气泡，得到涂覆料；步骤s2、制备预浸料：平铺碳纤维平纹布，将涂覆料均匀涂敷碳纤维布上，然后置于烘箱中50
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70℃加热0.5
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1.5h，再置于真空干燥箱中继续抽真空处理0.5
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1.5h后，取出晾干制备预浸料；步骤s3、制备复合材料：将预浸料置于平板硫化机的模具中，首先升温至60
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80℃，加压1
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2mpa保温1
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4h待凝胶结束，随后保持压力不变升至160℃并保温3
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5h，然后保持压力不变降至室温；最后撤掉压力，脱模、取样，制得fe3o4/c改性环氧树脂基碳纤维的复合材料即吸波粒子复合材料，该复合材料中碳纤维平纹布的体积分数为35
‑
45％。6.根据权利要求5所述吸波粒子复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述固化剂是4,4
’‑
二氨基二苯基甲烷、2,4
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二氯过氧化苯甲酰、乙二胺中的任意一种。7.根据权利要求5所述吸波粒子复合材料的制备方法，其特征在于，将步骤s2制得的预浸料叠加三层及三层以上，再进行步骤s3所述的工艺处理。8.一种由权利要求5
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7任意一项的制备方法制得的吸波粒子复合材料。9.一种由权利要求8所述吸波粒子复合材料在抗电磁波干扰领域的应用。

技术总结
本发明公开了一种吸波粒子及其复合材料的制备方法和应用，制备方法的具体步骤为：以生物质碳源、铁盐、碱源为原料水热制备四氧化三铁/碳(Fe3O4/C)吸波纳米粒子。将树脂、固化剂、吸波纳米粒子均匀混合，然后与连续碳纤维结合得到预浸料，最后经过热压制得碳纤维复合材料。本发明以生物质为碳源，采用低温水热的方法，实现碳与磁性Fe3O4在纳米尺度上复合，获得的Fe3O4/C具有优良的吸波性能；将获得的Fe3O4/C添加到环氧树脂基碳纤维复合材料中，提升碳纤维复合材料的介电常数和磁导率常数，提高复合材料的电磁屏蔽效能。制备方法简单易行、成本低，获得的碳纤维复合材料在电磁防护领域极具工业化应用前景。领域极具工业化应用前景。领域极具工业化应用前景。


技术研发人员：吴雪平 余涛厚 管勇 吴玉程 张先龙
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2021.07.02
技术公布日：2021/10/8