一种木基复合材料的制备方法与应用

本发明涉及一种木基复合材料的制备方法与应用，属于材料。

背景技术：

1、如今，随着通信设备和电子仪器的广泛使用，电磁干扰对人类正常工作和健康造成了严重危害，成为世界关注的重要问题。传统金属材料具有优异的电导率，能够将多余热量从电磁干扰屏蔽设备中传导到周围环境，但其密度大、耐腐蚀性差、高成本等特点限制了应用。导电聚合物因其质量轻、可塑性好、易加工、低成本等优点受到广泛关注，但其电导率较差，在高频电磁波屏蔽方面有限。相比之下，碳基材料以其独特的多孔结构和自身可再生特性，展现出卓越的电磁波屏蔽效能。在当前人类对生活环境和能源可持续发展问题提出更高要求的背景下，可再生性、绿色环保性、可持续性的电磁波干扰屏蔽材料成为首选。因此，开发一种具有高效电磁波屏蔽性能且具备可再生、绿色环保性的新型材料已成为不可避免的趋势。

技术实现思路

1、针对电磁波屏蔽问题，本发明提出一种木基复合材料的制备方法，利用木材内部的多孔微观结构，能够有效地吸收入射的电磁波，将其转化为热能，真空浸渍法将mncl2吸附浸入木材内部的多孔微观结构中，并通过改变mncl2在控制吸波剂的含量，可实现介电性能的调控，一步实现木基复合材料的电磁波屏蔽性能的可控性调节，氧化锰具有抗氧化性，可以增强木基材料的稳定性，使其在高温或湿度环境中仍然能够维持屏蔽性能，并且木基复合材料具有极强的阻燃性能。本发明采用木基复合材料，能够克服传统金属和导电聚合物的局限性，木基复合材料具有的独特多孔结构，提供更大的表面积，增强电磁波吸收和散射的能力。

2、一种木基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3、(1)将甲醇、异丙醇和乙醇混合均匀得到溶液a，将mncl2溶解于溶液a得到溶液b；

4、(2)将木片超声处理30～40min，自然风干得到除杂木片；

5、(3)将除杂木片置于溶液b中真空浸渍30～40min，取出木片，置于无氧条件下干燥固化得到浸渍木片；

6、(4)浸渍木片置于氩气氛围中，在温度600～800℃下热处理反应2～3h，使木片内部浸渍的锰离子反应生成mn3o4和mn7c3，得到木基复合材料。

7、以摩尔分数计，步骤(1)溶液a中甲醇占5～8％，异丙醇占12～17％，余量为乙醇。

8、所述步骤(1)溶液b中mncl2的质量浓度为1～7％。

9、所述木基复合材料可应用在电磁屏蔽材料中。

10、所述木基复合材料可应用在阻燃材料中。

11、本发明的有益效果是：

12、(1)本发明以木材为基体，真空浸渍法将mncl2吸附浸入木材内部的多孔微观结构中，并通过改变mncl2在控制吸波剂的含量，可实现介电性能的调控，一步实现木基复合材料的电磁波屏蔽性能的可控性调节，氧化锰具有抗氧化性，可以增强木基材料的稳定性，使其在高温或湿度环境中仍然能够维持屏蔽性能；

13、(2)本发明随着吸收体(mn3o4和mn7c3以及碳纳米管)含量的增加，木基复合材料的电磁波耗散性能显著提高，当mncl2浓度配比为5％(pmn5)时，木基复合材料电磁波屏蔽效能达到最佳且力学抗压能力也得到很大的提升；

14、(3)本发明木基复合材料具有电磁波屏蔽、轻质、阻燃性、高强度的特性；

15、(4)本发明方法操作过程简便，易于实施，适合于各工业生产应用。

技术特征：

1.一种木基复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述木基复合材料的制备方法，其特征在于：以摩尔分数计，步骤(1)溶液a中甲醇占5～8％，异丙醇占12～17％，余量为乙醇。

3.根据权利要求1所述木基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)溶液b中mncl2的质量浓度为1～7％。

4.权利要求1所述方法所制备的木基复合材料在电磁屏蔽材料中的应用。

5.权利要求1所述方法所制备的木基复合材料在阻燃材料中的应用。

技术总结本发明涉及一种木基复合材料的制备方法与应用，属于材料技术领域。本发明将甲醇、异丙醇和乙醇混合均匀得到溶液A，将MnCl2溶解于溶液A得到溶液B；将木片超声处理30～40min，自然风干得到除杂木片；将除杂木片置于溶液B中真空浸渍30～40min，取出木片，置于无氧条件下干燥固化得到浸渍木片；浸渍木片置于氩气氛围中，在温度600～800℃下热处理反应2～3h，使木片内部浸渍的锰离子反应生成Mn3O4和Mn7C3，得到木基复合材料。本发明通过改变MnCl2在控制吸波剂的含量，可实现介电性能的调控，一步实现木基复合材料的电磁波屏蔽性能的可控性调节，并且木基复合材料具有极强的阻燃性能。技术研发人员：魏汉军,唐路,程军超,阳申全,周春林,秦浩淋受保护的技术使用者：成都大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31