專利名稱：一種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁波吸收材料，特別是涉及ー種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鉄粉復(fù)合隱身材料。
背景技術(shù)：
吸波材料是指能夠有效吸收入射電磁波并使其衰減無反射的ー類材料，它通過材料的各種不同的損耗機(jī)制將入射電磁波轉(zhuǎn)化成熱能或者是其它能量形式而達(dá)到吸收電磁波目的。吸波材料一般要求高吸收、頻帶寬、質(zhì)量輕以及在所使用的環(huán)境下結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無線電廣播、移動(dòng)電話、電視以及微波技術(shù)等事業(yè)的迅速發(fā)展和普及，射頻設(shè)備的功率成倍提高，地面上的電磁輻射大幅度增加，環(huán)境中的電磁波輻射愈來愈嚴(yán)重，對(duì)人體、生物體的健康造成的危害呈快速上升趨勢(shì)，被稱為世界第四大公害。將吸波材料用于電子設(shè)備，可減少電磁波的輻射強(qiáng)度，從而減少電磁污染以確保 人體健康，同時(shí)也可以提高設(shè)備的抗電磁干擾能力；用在高功率雷達(dá)、微波設(shè)備上，能防止電磁波泄漏，保護(hù)操作人員免受電磁輻射的傷害；用于通信、天線等設(shè)備上，以減小外界干擾，提高設(shè)備的靈敏度和通信質(zhì)量；還可涂覆于房屋建筑的墻壁上，減少輻射對(duì)人體的危害及對(duì)室內(nèi)電子設(shè)備的干擾，解決信息工作的安全問題。公開號(hào)為CN200510060803. 7，名稱為ー種電磁波吸收材料的中國專利文件，公開了使用聚合物基體與電磁波吸收劑通過共混的方法復(fù)合而成的高分子復(fù)合材料，其復(fù)合后效果比單獨(dú)的材料好，但是最好的性能也是在8-lOGHz范圍內(nèi)能達(dá)到_8dB以上的反射率，吸波效果一般且吸波頻段較窄；公開號(hào)為CN101853727A，名為ー種鐵-碳納米管復(fù)合電磁波吸收材料及其制備方法的中國專利文件，公開了ー種鐵-碳納米管復(fù)合電磁波吸收材料，其特點(diǎn)在于用納米級(jí)C包裹在鐵納米顆粒的外面形成C膜，該材料在低頻段具有較強(qiáng)的電磁波吸收，但其不足也較明顯，主要是厚度較大，頻段較窄且密度大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有電磁波吸收材料存在的不足，提供一種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料和其制備方法，本發(fā)明的制備產(chǎn)物碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料具有吸波性能強(qiáng)，吸收頻帶寬，質(zhì)輕層薄，性能穩(wěn)定，耐腐蝕耐高溫，成本低廉，制備簡單的優(yōu)點(diǎn)，其中吸波頻帶寬是其最大的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明技術(shù)方案
一種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料，主要由下述材料的質(zhì)量比組成碳納米管6%-11%，聚席夫堿27%-31%，余量為羰基鐵粉。本發(fā)明所述的碳納米管為多壁碳納米管，優(yōu)先選多壁碳納米管內(nèi)徑20_40nm，長度20-50um，所述的聚席夫堿為對(duì)苯ニ胺與こニ醛按摩爾比I :1縮聚成的聚席夫堿，羰基鐵粉優(yōu)先選平均粒徑小于3. 5um的羰基鐵粉，F(xiàn)e含量大于97%的羰基鐵粉。本發(fā)明關(guān)于ー種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料，是由碳納米管摻雜聚席夫堿與羰基鐵粉復(fù)合得到，是由碳納米管與聚席夫堿通過特定エ藝復(fù)合，再與納米羰基鐵粉混合制得，包括下列步驟
(1)、將碳納米管加入對(duì)苯ニ胺與こニ醛的こ醇溶液中，在25°c 50°C下電磁攪拌反應(yīng) 8-10h ；
(2)、所得產(chǎn)物減壓過濾，用こ醇沖洗2 3次，將上述產(chǎn)物干燥后在300°C下燒結(jié)2 4小時(shí)，得到碳納米管摻雜聚席夫堿；
(3)、將碳納米管摻雜聚席夫堿與羰基鉄粉按質(zhì)量比混合均勻即得到碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料。步驟(I)中對(duì)苯ニ胺與こニ醛的摩爾比為1:1。
步驟(3)中所加羰基鐵粉占復(fù)合材料的58%_67%。本發(fā)明制備的碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料吸波效果較好，通過調(diào)整材料中各組分的比例，可以實(shí)現(xiàn)在8-lSGHz的范圍內(nèi)有-SdB以上的反射率，吸收頻帶很寬且涂層厚度較薄(2mm);由于材料中超過1/3的成分為聚席夫堿和碳納米管，整個(gè)材料密度較小，質(zhì)量較輕；同時(shí)該材料的制備成本低廉，制備過程簡單。由此可見該復(fù)合隱身材料具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
圖I :本發(fā)明エ藝流程圖
圖2 :實(shí)施例I反射率測試結(jié)果圖 圖3 :實(shí)施例2反射率測試結(jié)果圖 圖4 :實(shí)施例3反射率測試結(jié)果圖
具體實(shí)施例方式結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)容提供以下三個(gè)實(shí)施例
實(shí)施例一
取O. 2mol對(duì)苯ニ胺與O. 2molこニ醒溶于300mlこ醇溶液中，再加入10. 6g碳納米管，在50°C下電磁攪拌反應(yīng)8h。所得產(chǎn)物減壓過濾，用こ醇沖洗2 3次，將上述產(chǎn)物干燥后在300°C下燒結(jié)2 4小時(shí)，得到碳納米管摻雜聚席夫堿；取上述IOg碳納米管摻雜聚席夫堿與16. 7g羰基鐵粉混合均勻即得到碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料，其中，羰基鐵粉優(yōu)先選平均粒徑小于3. 5um。復(fù)合隱身材料組分為碳納米管11%，聚席夫堿27%，其余為羰基鉄粉。將該復(fù)合隱身材料粉末與石蠟共混制備復(fù)合物，復(fù)合隱身材料占整個(gè)復(fù)合物重量百分比為50%,其余是石臘。將該復(fù)合物涂在18cm*18cm*2mm的標(biāo)準(zhǔn)招板上，厚度為2mm，根據(jù)國軍標(biāo)GJB2038-94《雷達(dá)吸波材料反射率測試方法》對(duì)其反射率進(jìn)行測試，該材料在5. 04-8GHZ范圍內(nèi)有_8dB以上的反射率，最大吸收為_12. 7dB，該材料的反射率測試結(jié)果如下圖2所示。實(shí)施例ニ
取O. 2mol對(duì)苯ニ胺與O. 2molこニ醛溶于300mlこ醇溶液中，再加入7. 5g碳納米管，在50°C下電磁攪拌反應(yīng)10h。所得產(chǎn)物減壓過濾，用こ醇沖洗2 3次，將上述產(chǎn)物干燥后在300°C下燒結(jié)2 4小時(shí)，得到碳納米管摻雜聚席夫堿；取上述IOg碳納米管摻雜聚席夫堿與16. 7g羰基鐵粉混合均勻即得到碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料。其中，羰基鐵粉優(yōu)先選平均粒徑小于3. 5um。復(fù)合隱身材料組分為碳納米管8%，聚席夫堿29%，其余為羰基鉄粉。將該復(fù)合隱身材料粉末與石蠟共混制備復(fù)合物，復(fù)合隱身材料占整個(gè)復(fù)合物重量百分比為50%,其余是石臘。將該復(fù)合物涂在18cm*18cm*2mm的標(biāo)準(zhǔn)招板上,厚度為2mm，根據(jù)國軍標(biāo)GJB2038-94《雷達(dá)吸波材料反射率測試方法》對(duì)其反射率進(jìn)行測試，該材料在4-6GHz范圍內(nèi)有_8dB以上的反射率，最大吸收為-13. 7dB，該材料的反射率測試結(jié)果如下圖3所示。實(shí)施例三
取O. 2mol對(duì)苯ニ胺與O. 2molこニ醛溶于300mlこ醇溶液中，再加入5. 28g碳納米管，在50°C下電磁攪拌反應(yīng)10h。所得產(chǎn)物減壓過濾，用こ醇沖洗2 3次，將上述產(chǎn)物干燥后在300°C下燒結(jié)2 4小時(shí)，得到碳納米管摻雜聚席夫堿；取上述IOg碳納米管摻雜聚席夫堿與16. 7g羰基鐵粉混合均勻即得到碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料。其中，羰基鐵粉優(yōu)先選平均粒徑小于3. 5um。復(fù)合隱身材料組分為碳納米管6%，聚席夫堿31%，其余為羰基鐵粉。將該復(fù)合隱身材料粉末與石蠟共混制備復(fù)合物，復(fù)合隱身材料粉末占整個(gè)復(fù)合物重量百分比為50%,其余是石臘。將該復(fù)合物涂在18cm*18cm*2mm的標(biāo)準(zhǔn)招板上，厚度為2mm，根據(jù)國軍標(biāo)GJB2038-94《雷達(dá)吸波材料反射率測試方法》對(duì)其反射率進(jìn)行測試，該材料在8. 0-16. 4GHz范圍內(nèi)有-8dB以上的反射率，最大吸收為_11. 13dB，該材料的反射率測試結(jié)果如下圖4所示。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料， 其特征在于碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料是由碳納米管摻雜聚席夫堿與羰基鐵粉混合均勻即得，質(zhì)量組成比為碳納米管6%-11%，聚席夫堿27%-31%，羰基鐵粉 58%-67%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳納米管，其特征在于碳納米管為多壁碳納米管，內(nèi)徑20-40nm,長度 20_50um。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碳納米管摻雜聚席夫堿，其制備方法特征在于將碳納米管加入對(duì)苯ニ胺與こニ醛的こ醇溶液中，對(duì)苯ニ胺和こニ醛的摩爾比為I :1，在25°C 50°C下電磁攪拌反應(yīng)8-lOh ;所得產(chǎn)物經(jīng)過濾、こ醇洗滌、干燥處理后，在300°C下燒結(jié)2 4小時(shí)，得到碳納米管摻雜聚席夫堿。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的羰基鉄粉，其特征在于羰基鐵粉的平均粒徑小于3.5um, Fe含量大于97%的羰基鐵粉。
全文摘要
一種碳納米管摻雜聚席夫堿/羰基鐵粉復(fù)合隱身材料，由碳納米管、聚席夫堿、羰基鐵粉復(fù)合制得。碳納米管的質(zhì)量占整個(gè)復(fù)合材料的6%-11%，聚席夫堿的質(zhì)量占整個(gè)復(fù)合材料的27%-31%，余量為納米羰基鐵粉。該材料具有優(yōu)異的吸波性能，同時(shí)具有吸收頻帶寬、成本低廉、制備簡單、密度低的優(yōu)點(diǎn)，在吸波材料、抗靜電材料，電磁屏蔽材料等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08K3/18GK102675876SQ20121015147
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者劉崇波, 劉輝林, 徐榮臻 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)