一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料及其制备方法

本发明涉及吸波材料，具体涉及一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料及其制备方法。

背景技术：

1、公开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，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、随着微波和通讯技术的飞速发展，日趋严峻的电磁污染对环境和生物安全的威胁日益被人们重视。在现代家庭中，电磁波在为人们造福的同时，也随着“电子烟雾”的作用，直接或间接地危害人体健康，成为继大气污染、水污染和噪声污染之后的第四大污染。电磁辐射的防护与屏蔽受到了全社会的普遍关注，因而高效吸波材料的研究与开发成为了业界研究的热点。而且高效吸波材料的研究对武器装备的隐身、武器系统生存能力的提升也具有重要的意义。所以，对于吸波材料的研究一直是领域内关注的焦点之一。

3、所谓吸波材料，是指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。理想的电磁波吸收材料，它必须具有质量轻、厚度小、吸收频带宽和化学性质稳定等特点。在各种不同的电磁波吸收材料中，据报道，碳及其复合物作为吸波材料具有质量轻、吸收频带宽等特点，在电磁波屏蔽领域拥有广泛的应用前景，典型的例子就是石墨烯及其复合物。然而传统的石墨烯基复合物吸波材料存在频带窄、效率低、制备工艺复杂等缺点，导致其应用范围受到一定限制。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供了一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料及其制备方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面，提供一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料的制备方法，包括：

4、(1)将研磨后的石墨粉加入醇溶剂中，用超声波进行机械剥离，过滤、洗涤和干燥后，获得石墨烯纳米片；

5、(2)将研磨后的碘化镉粉体加入醇溶剂中，用超声波进行机械剥离，过滤、洗涤和干燥后，获得碘化镉纳米片；

6、(3)将石墨烯纳米片和碘化镉纳米片分散于去离子水中，超声分散混合均匀，过滤、洗涤和干燥后获得石墨烯/碘化镉复合吸波材料。

7、本发明的第二个方面，提供由上述制备方法制备的石墨烯/碘化镉复合吸波材料。

8、本发明的有益效果在于：

9、(1)本发明通过将石墨烯纳米片和碘化镉纳米片超声混合后，获得了石墨烯/碘化镉复合吸波材料。通过sem图谱发现石墨烯纳米片和碘化镉纳米片之间相互交叉堆叠，这种特殊的结构易于电磁波的多重反射和散射，可以消耗大量电磁波，因此其可以作为吸波材料。同时，本发明结合吸波性能图谱和四分之一波长(λ/4)匹配模型分析，验证了石墨烯/碘化镉复合吸波材料具有吸波性能强、吸收带宽大的优异性能，在1～18ghz的测试频率范围内，材料吸波得最小反射损耗为-44.9db，获得的最大有效吸收带宽为3.15ghz。

10、(2)本发明提供的石墨烯/碘化镉复合吸波材料的制备方法简单，成本低廉、易于工业推广，有望用作高效且质轻的微波吸收器。

技术特征：

1.一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，石墨烯纳米片的粒径约为3～4μm；碘化镉纳米片的粒径约为4μm。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中的醇溶剂为乙二醇；

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中均采用超声波细胞粉碎机进行机械剥离；

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，超声分散混合均匀时，超声功率为80～200w，超声时长为0.5～1h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中利用聚偏二氟乙烯膜(pvdf膜)进行过滤；

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中洗涤条件：分别采用乙醇和去离子水洗涤2～4次。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中干燥的条件为50～70℃真空干燥10～14h。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中石墨烯纳米片和碘化镉纳米片的质量比为1～5:2～10，优选为3:7。

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制备的石墨烯/碘化镉复合吸波材料。

技术总结本发明涉及吸波材料技术领域，具体涉及一种石墨烯/碘化镉复合吸波材料及其制备方法。本发明通过将石墨烯纳米片和碘化镉纳米片超声混合后，获得了石墨烯/碘化镉复合吸波材料。通过SEM图谱发现石墨烯纳米片和碘化镉纳米片之间相互交叉堆叠，这种特殊的结构易于电磁波的多重反射和散射，可以消耗大量电磁波，因此其可以作为吸波材料。同时，本发明结合吸波性能图谱和四分之一波长(λ/4)匹配模型分析，验证了石墨烯/碘化镉复合吸波材料具有吸波性能强、吸收带宽大的优异性能，在1～18GHz的测试频率范围内，材料吸波得最小反射损耗为‑44.9dB，获得的最大有效吸收带宽为3.15GHz。技术研发人员：夏炳岐,刘超,刘金萍受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：技术公布日：2024/9/29