一种空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法与流程

本发明涉及吸收剂，尤其涉及一种空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着电子信息技术的高速发展，吸波材料的应用越来越广泛；特别在军用设施雷达隐身和民用设施电磁屏蔽方面，具有重要作用。铁粉吸收剂因其成本低廉和吸收强的特点，受到电磁波吸收剂研究领域的广泛关注。然而，其密度大的缺点使其在吸波和屏蔽应用方面存在局限性。因而，迫切需要研发出轻质铁粉吸收剂。

2、空心化是一种降低材料密度的有效策略；空心化不但能够使铁粉材料更加轻质，而且电磁波能在其内部空腔中形成多重反射，从而增加其吸波损耗，优化其吸波性能。

3、喷雾干燥法是一种成本低廉的、能工业化生产各种微纳米粉体的常用方法。根据喷雾干燥法生产空心粉体的原理，浆料通过高压喷嘴喷出，会形成均匀雾化的小液滴；液滴在表面张力作用下呈球状，在喷雾干燥过程中，小液滴会经历瞬时高温和快速冷却的过程；小液滴经过瞬时高温过程会受热分解或者燃烧，在之后快速冷却过程中，表面张力会急剧增大，未逸出的气体或者未分解完的溶液会残留在球内，因此形成了空心球。喷雾干燥法制备的空心粉具有化学成分均匀、分散性好、粒度可调控等优点，是大规模制备空心粉体材料的优选方法。

4、由此，申请人经由试验、研究，改进设计了一种空心铁粉轻质吸收剂的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中，铁粉吸收剂密度大的问题，而提供一种空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、球磨：

5、将氧化铁矿石粉、去离子水、分散剂按比例放入行星球磨机中，进行球磨；

6、s2、制浆：

7、球磨完成后，加入粘结剂，并混合均匀，制备成浆料；

8、s3、干燥：

9、将浆料放入离心喷雾干燥料罐中，设置干燥温度、干燥风量、进料速度，进行离心喷雾干燥；

10、离心喷雾干燥完成后，即得空心氧化铁粉体；

11、s4、还原：

12、将空心氧化铁粉体放入还原炉中进行还原；

13、还原结束后，得到空心铁粉体，即空心铁粉轻质吸收剂。

14、优选的，在步骤s1中：

15、氧化铁矿石粉、去离子水、分散剂的质量比为：5~49wt%：50~90wt%：1~20wt%。

16、优选的，在步骤s1中：

17、所述氧化铁矿石粉的粒径为30~50μm；

18、球磨至50~300nm。

19、优选的，在步骤s1中：

20、球磨转速设置为300~500r/min，球磨时间为10~14h。

21、优选的，在步骤s2中：

22、粘结剂的添加量为1~10wt%。

23、优选的，在步骤s3中：

24、干燥温度为120~280℃；

25、干燥风量为0.1~5m3/min；

26、进料速度为0.1~10kg/h。

27、优选的，在步骤s4中：

28、还原温度为600~900℃；

29、还原时间为6~10h；

30、还原氢气用量为100~180l/h。

31、优选的，在步骤s4中：

32、将空心氧化铁粉放入还原炉中，以8~13℃/min的速度升温到250~350℃；然后，通入h2后，继续升温至600~900℃，保温3~5小时；然后，随炉冷却至室温后取出。

33、一种空心铁粉轻质吸收剂，采用上述的制备方法制得。

34、一种空心铁粉轻质吸收剂在吸波材料、屏蔽材料及电磁功能材料中的应用。

35、与现有技术相比，本发明提供了一种空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法，具备以下有益效果。

36、1、本发明，提供了一种工业化生产空心铁粉的方法，其工艺简单，能够大批量生产空心铁粉材料。

37、2、本发明，得到的粉体球形空心化程度良好；经检测，制备所得的空心铁粉轻质吸收剂表现出良好的电磁波吸收性能。

38、本发明的其他优点、目标和特征，在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述；并且在某种程度上，基于对下文的考察研究，对本领域技术人员而言将是显而易见的；或者，可以从本发明的实践中得到教导。

技术特征：

1.一种空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s1中：

3.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法，其特征在于，在步骤s1中：

4.根据权利要求1或3所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s1中：

5.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s2中：

6.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s3中：

7.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s4中：

8.根据权利要求1所述的空心铁粉轻质吸收剂的制备方法，其特征在于，在步骤s4中：

9.一种空心铁粉轻质吸收剂，其特征在于，采用权利要求1~8任一项所述的制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的空心铁粉轻质吸收剂在吸波材料、屏蔽材料及电磁功能材料中的应用。

技术总结本发明公开了一种空心铁粉轻质吸收剂及其制备方法，属于吸收剂技术领域；空心铁粉轻质吸收剂的制备方法包括以下步骤：S1、球磨：将氧化铁矿石粉、去离子水、分散剂按比例放入行星球磨机中，进行球磨；S2、制浆：球磨完成后，加入粘结剂，并混合均匀，制备成浆料；S3、干燥：将浆料放入离心喷雾干燥料罐中，设置干燥温度、干燥风量、进料速度，进行离心喷雾干燥；离心喷雾干燥完成后，即得空心氧化铁粉体；S4、还原：将空心氧化铁粉体放入还原炉中进行还原；还原结束后，得到空心铁粉体，即空心铁粉轻质吸收剂。本发明，工艺简单，能够大批量生产空心铁粉材料；得到的粉体球形空心化程度良好；经检测，制备所得的空心铁粉轻质吸收剂表现出良好的电磁波吸收性能。技术研发人员：朱新峰,李哲,段骄洋,王二永,白鹏伟,夏兵,范海玲受保护的技术使用者：郑州啟杉防腐防护新材料技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1