一种二维磁性氧化铁纳米片作为电磁波吸收材料的应用

本发明涉及一种吸波材料的应用，特别是一种超薄二维磁性氧化铁吸波材料的应用，属于吸波材料应用领域。

背景技术：

1、电子信息技术迅猛发展给现代日常生活带来极大便利，也为国防安全提供可靠保障，但同时也导致了电磁干扰、电磁信息辐射污染等一系列难以解决的负面问题。电磁波吸收材料通过介电损耗、磁损耗和多重反射干涉相消，使入射电磁波在材料内部以热能等形式耗散掉，实现对入射电磁波的吸收或衰减。高性能吸波材料需要尽可能满足厚度薄、质量轻、有效吸收带宽宽、吸收能力强等需求，要求材料拥有优秀的介电损耗能力或磁损耗能力。

2、铁基氧化物成本低、化学稳定性好，且磁性氧化铁拥有独特的电磁性能，使其成为潜在的吸波材料。传统金属氧化物常因较低的介电常数而表现出较差的吸波性能，而介电类材料虽导电率高，但过高的电导率常常因趋肤效应易使电磁波在表面反射，引起阻抗失配，因此常需与金属氧化物复合来调节电损耗与磁损耗之间的平衡，但复合工艺较复杂，成本高，不适合广泛应用。因此，亟需开发磁电兼有的单组分电磁波吸收材料。

3、超薄氧化铁纳米片是通过简单水热和煅烧便可得到的低成本，高产量的单组分二维材料，二维形貌的比表面积大，使得其原子利用率高，能进一步降低金属氧化物的密度，且表面所暴露出来更多的具有活性的电子状态，使获得较优介电常数的磁损耗吸波材料成为可能。该材料在电磁波吸收中的应用对于开发高性能单组分吸波材料具有重要意义。

技术实现思路

1、为了克服传统吸波材料磁电不平衡导致失配，复合材料工艺复杂且成本较高的问题，本发明提供了一种二维磁性氧化铁在电磁波吸收中的应用，获得的单组分吸波材料同时具有较好的介电性能和磁性能，在2-18 ghz拥有良好的电磁波吸收性能。

2、实现本发明目的的技术解决方案是：一种二维磁性氧化铁纳米片作为电磁波吸收材料的应用。

3、较佳的，二维磁性氧化铁纳米片为二维fe3o4纳米片。

4、较佳的，所述的二维氧化铁纳米片通过将无磁性的α-fe2o3纳米片于5vol% h2/ar气氛下进行加热还原后得到。

5、具体的，无磁性的α-fe2o3纳米片通过水热法制备。

6、具体的，升温速度为3 ℃/min，加热还原温度为550 ℃，加热还原时间为3 h。较佳的，将二维磁性氧化铁纳米片与石蜡混合均匀后压制成型作为电磁波吸收材料的应用。

7、具体的，石蜡质量为总质量的50%。

8、与现有发明相比，本发明的优点是：

9、1. 通过水热法制备的二维氧化铁厚度薄、成本低、制备过程简单、易扩生产。

10、2. 通过气氛还原得到的磁性氧化铁仍能保持较好的二维形貌，且转化率高，制备效率好。

11、3. 得到的二维磁性氧化铁作为单组分吸波材料能兼顾磁电特性，在电磁波领域较其他单组分磁性吸波剂相比具有吸收频段更宽，吸收强度更大等特点。

技术特征：

1.一种二维磁性氧化铁纳米片作为电磁波吸收材料的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，二维磁性氧化铁纳米片为二维fe3o4纳米片。

3. 如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的二维氧化铁纳米片通过将无磁性的α-fe2o3纳米片于5vol% h2/ar气氛下进行加热还原后得到。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，无磁性的α-fe2o3纳米片通过水热法制备。

5. 如权利要求3所述的应用，其特征在于，升温速度为3 ℃/min，加热还原温度为550℃，加热还原时间为3 h。

6.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，将二维磁性氧化铁纳米片与石蜡混合均匀后压制成型作为电磁波吸收材料的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，石蜡质量为总质量的50%。

技术总结本发明提供了一种二维磁性氧化铁纳米片作为电磁波吸收材料的应用。所述的二维磁性氧化铁纳米片为二维Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;纳米片，通过将无磁性的α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;纳米片于5vol%H<subgt;2</subgt;/Ar气氛下进行加热还原后得到。该吸波材料在2‑18 GHz范围内具有较好的吸波性能。技术研发人员：曾海波,沈沁月,吴凡,谢阿明,李伟金受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2