一种高效电磁吸波材料的制备方法

本发明涉及微波吸收，尤其涉及一种高效电磁吸波材料的制备方法。

背景技术：

1、在过去的几十年里，先进电子技术的快速发展带来了严重的电磁污染问题。一方面，通信电子设备的正常运行会受到电磁污染的干扰，造成电磁信号泄漏和电磁兼容问题。另一方面，长期过量的电磁辐射会对人体健康造成威胁。因此，克服电磁辐射和干扰成为现代社会的一个尖锐问题。理想的吸波材料要求具有厚度薄、重量轻、吸收带宽宽、吸收强度强以及良好的化学稳定性。

2、近年来，基于金属硫化物的吸波材料，由于其在合成过程中可以灵活地调节其尺寸、形状和维度来调节其物理或化学性质，因此引起了人们的极大兴趣，这也使它们更适合于吸波领域。然而，由于一元金属硫化物结构的不可设计性和损耗机理的不完善，导致其衰减能力有限，此外，一元金属硫化物基吸波材料的阻抗失配也会削弱其吸波性能，通过检索相关文献，可以发现结构和形态规则对吸波的性能有显著的影响。具有长宽比和各向异性的一维(1d)材料将形成轴向载流子通道，便于与微波相互作用时促进电子的传输。二维(2d)材料具有相对较大的比表面积，可以增加与微波的相互作用面积，而片状结构可以增加微波散射以促进衰减。具有更多孔洞和中空结构的三维(3d)结构可以实现优化的阻抗匹配。因此，对结构进行有效的规范，有助于获得优异的吸波性能。金属硫化物是典型的具有单一损耗机制的介质损耗吸波材料。因此，将金属硫化物与其他介质或磁性材料相结合，以获得多种损耗机制，并优化其吸波性能，将是一种有效的策略。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种多元金属硫化物结合的电磁吸波材料制备方法，通过多元材料的结合，获得多种损耗机制，优化其吸波性能。

2、本发明技术方案如下：

3、一种高效电磁吸波材料的制备方法，步骤如下：

4、(1)将金属粉末和金属硫化物研磨混合，获得混合粉末；

5、(2)将混合粉末在手套箱中装载至球磨罐中，保证材料处于惰性气体氛围内，在一定时间和转速下，与导电材料一起进行球磨，获得吸波材料。

6、所述金属粉末包括：铁、钴、镍、锰等中的一种。

7、所述金属硫化物包括：二硫化锡、硫化锗、硫化铋、硫化锑等中的一种。

8、所述金属粉末和金属硫化物摩尔比为1：1～6：1；

9、所述导电材料包括：石墨烯、富勒烯、碳纳米管、mxene、黑磷等中的一种。

10、所述导电材料质量占混合粉末质量的比例为：30～70％。

11、所述球磨时间为1～72h，球磨转速为400～600rpm。

12、本发明的有益效果：

13、本发明通过二元金属量硫化物的制备以及和导电材料的复配实现了在全频段下具有三频段吸收的特性，吸波区域基本涵盖了s波段全部区域，x波段和ku波段的部分区域；本发明二元金属量硫化物的合成优了一元金属硫化物基复合材料的吸波性能，金属硫化物是一种典型的介质损耗材料，损耗机理单一，本发明将金属硫化物与其他介电或磁性材料组合以获得多种损耗机制并优化其吸波性能将是一种有效的策略，使得二元金属硫化物基电磁吸波材料-导电材料获得了最大吸收宽带4.56ghz。

技术特征：

1.一种高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉末为铁、钴、镍、锰粉末中的一种。

3.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述金属硫化物为二硫化锡、硫化锗、硫化铋、硫化锑中的一种。

4.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉末和金属硫化物摩尔比为1：1～6：1。

5.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述导电材料为石墨烯、富勒烯、碳纳米管、mxene、黑磷中的一种。

6.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述导电材料质量占混合粉末质量的30～70％。

7.根据权利要求1中所述高效电磁吸波材料的制备方法，其特征在于，所述球磨时间为1～72h，球磨转速为400～600rpm。

技术总结本发明公开一种高效电磁吸波材料的制备方法，将金属粉末和金属硫化物研磨混合，获得混合粉末，将混合粉末在手套箱中装载至球磨罐中，保证材料处于惰性气体氛围内，与导电材料一起进行球磨，获得高效电磁吸波材料；本发明将金属硫化物与其他介电、磁性材料组合以获得多种损耗机制并优化其吸波性能将是一种有效的策略，使得二元金属硫化物基吸波材料‑导电材料获得具有三频段吸收特性的高效电磁吸波材料。技术研发人员：杨镇源,冯东,张艳吉,杨明阳,谢于辉,谢德龙,梅毅受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18