一种一维C(B/N)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法

本发明属于纳米材料，具体涉及一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法。

背景技术：

1、隐身技术是现代信息化战争中提高武器装备生存能力、突防能力以及综合战术效能的必要手段。提高隐身性能的核心是开发具有强吸收、宽频带、低密度、耐高温、稳定性好的新型吸波材料。大马赫数飞行器对吸波材料的轻质、高效、耐高温、稳定性提出了更高的要求，因此传统的单一组分吸波材料难以同时满足以上吸波要求。将具有低密度、高孔隙率、优秀电性能的碳材料(纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯等)或改性碳材料(bcn、c/sic、sibcn等)与磁性材料(fe3o4、fe、co、ni等金属氧化物或单质)进行掺杂、复合优化，制备多重损耗机制的复合吸波材料是探索新型吸波材料的有效途径之一。

2、低维碳材料(纳米碳纤维、碳纳米管、石墨烯等)，作为电损耗型吸波材料，具有其独特优势，比如：质轻，且具有优异的电学、力学、磁学性能，是目前研究比较集中的吸波载体材料。国内外已报道的代表性低维碳材料吸波剂的合成已经开发了各种可行的策略，例如控制材料成分(添加磁性成分，包括金属，合金和碳化物)，以及材料结构的设计(例如，棒，核壳，包覆结构、纳米管和中空结构)。特别是具有优异磁导率的磁性材料，由于其优异的磁损耗衰减能力，有望在低频段实现优异的电磁耗散。ni基纳米复合材料由于其高饱和磁化强度和强各向异性场，在磁吸收体中表现出显着的电磁衰减能力。然而，磁性纳米粒子在吸收体中的单独应用存在许多缺点，如在实际应用中，很难满足优良的电磁吸波材料所要求的重量轻、吸收性强、频率宽的特点。

3、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其一维c(b/n)纳米管中的磁性纳米粒子、石墨碳和原子b和n掺杂剂之间的协同作用可以产生偶极子和界面极化，改善介电损耗。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的了一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料，包括有硼酸、尿素、六水合硝酸镍和聚乙二醇。

3、在本发明的一个或多个实施例中，所述六水合硝酸镍为0.11-0.26g，所述硼酸为0.2-0.5g，所述尿素为6-20g，所述聚乙二醇为0.7-1.6g。

4、在本发明的一个或多个实施例中，所述六水合硝酸镍为0.195g，所述硼酸为0.3g，所述尿素为10g，所述聚乙二醇为1g。

5、一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料的制备方法，包括下述步骤；

6、s1、准确称量相应数量的硼酸和尿素在室温下溶于100ml去离子水中，磁力搅拌1小时，得到均匀的混合溶液。

7、s2、然后加入相应数量的聚乙二醇置于上述混合均匀的溶液中，磁力搅拌1小时获得均匀的混合溶液。

8、s3、加入相应数量的六水合硝酸镍置于上述混合均匀的溶液中，磁力搅拌1小时获得均匀的混合溶液。

9、s4、然后将上述所得均匀的混合溶液置于恒温箱中，进行干燥处理，干燥时间为24小时，获得干燥的c(b/n)先驱体。

10、s5、将s4步骤中干燥后的得到的固体混合物置于管式炉中，将其置于在氮气气氛保护下，设置温度为900℃，煅烧4小时。

11、s6、保温结束后随炉冷却至室温，最终得到一维c(b/n)纳米管。

12、在本发明的一个或多个实施例中，所述s1步骤中加入的硼酸为0.3g，尿素为10g。

13、在本发明的一个或多个实施例中，所述s2步骤中加入的聚乙二醇为1.0g，所述s3步骤中加入的六水合硝酸镍为0.13g。

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述s3步骤中采用恒温箱进行干燥处理时，恒温箱设置温度为80℃。

15、在本发明的一个或多个实施例中，所述s5步骤中其加热速率为5℃/min。

16、在本发明的一个或多个实施例中，所述磁性纳米粒子修饰的一维c(b/n)纳米管复合吸波材料的形貌直径为～100nm。

17、在本发明的一个或多个实施例中，所述一维c(b/n)纳米管上负载有磁性纳米粒子，所述磁性纳米粒子直径为～40nm。

18、在本发明的一个或多个实施例中，所述复合材料中磁性ni纳米粒子均匀分散在一维c(b/n)纳米管中。

19、与现有技术相比，本发明的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，具有以下益处；

20、1)一维c(b/n)纳米管中的磁性纳米粒子、石墨碳和原子b和n掺杂剂之间的协同作用可以产生偶极子和界面极化，改善介电损耗。

21、2)同时，一维c(b/n)纳米管中共掺杂的b和n原子不仅促进了磁性纳米粒子的分散，而且调控了阻抗匹配，从而增强了电磁波的吸收性能。

22、3)制备工艺重复性好，重量轻、成本低，环境友好，清洁无毒，易于大规模生产，合成的一维纳米管结构有利于电磁波吸收，是理想的可实际应用的电磁吸波材料。

技术特征：

1.一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料，其特征在于，包括有硼酸、尿素、六水合硝酸镍和聚乙二醇。

2.根据权利要求1所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料，其特征在于，所述六水合硝酸镍为0.11-0.26g，所述硼酸为0.2-0.5g，所述尿素为6-20g，所述聚乙二醇为0.7-1.6g。

3.根据权利要求1所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料，其特征在于，所述六水合硝酸镍为0.195g，所述硼酸为0.3g，所述尿素为10g，所述聚乙二醇为1g。

4.一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤；

5.根据权利要求3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述s1步骤中加入的硼酸为0.3g，尿素为10g，所述s2步骤中加入的聚乙二醇为1.0g，所述s3步骤中加入的六水合硝酸镍为0.13g。

6.根据权利要求3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述s3步骤中采用恒温箱进行干燥处理时，恒温箱设置温度为80℃。

7.根据权利要求3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述s5步骤中其加热速率为5℃/min。

8.根据权利要求1或3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述磁性纳米粒子修饰的一维c(b/n)纳米管复合吸波材料的形貌直径为～100nm。

9.根据权利要求1或3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述一维c(b/n)纳米管上负载有磁性纳米粒子，所述磁性纳米粒子直径为～40nm。

10.根据权利要求1或3所述的一种一维c(b/n)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，其特征在于，所述复合材料中磁性ni纳米粒子均匀分散在一维c(b/n)纳米管中。

技术总结本发明公开了一种一维C(B/N)纳米管复合电磁吸波材料及制备方法，一种一维C(B/N)纳米管复合电磁吸波材料，包括有硼酸、尿素、六水合硝酸镍和聚乙二醇。一种一维C(B/N)纳米管复合电磁吸波材料的制备方法为；S1、准确硼酸和尿素溶于100mL去离子水中，磁力搅拌，得到混合溶液。S2、加入聚乙二醇置于上述混合均匀的溶液中，磁力搅拌1小时获得混合溶液。S3、加入六水合硝酸镍置于上述混合均匀的溶液中，磁力搅拌1小时获得混合溶液。S4、将上述所得均匀的混合溶液置于恒温箱中，进行干燥处理。S5、将得到的固体混合物置于管式炉中置于在氮气气氛保护下，煅烧4小时。S6、保温结束后随炉冷却至室温。本发明工艺简单，重复性好，成本低，可连续生产，环境友好。技术研发人员：张涛,李淼,张瑜,陈子豪,张业炜,杨斌受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（威海）技术研发日：技术公布日：2024/6/18