一种硝酸铵辅助大孔薄层碳的制备方法与流程

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本发明提供一种利用硝酸铵辅助大孔薄层碳的制备方法，属于新型碳材料制备领域。


背景技术：

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随着电子信息科技的飞速发展，电磁波的应用越来越广泛。环境中充斥的电磁波不仅会干扰电磁控制系统导致设备故障，还会损害人类的身心健康。因此，研发拥有电磁波吸收能力的吸波材料具有十分重要的意义。此外，在军事隐身科技中的应用价值也极大地促进了对吸波材料的研究。
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由于碳材料具有优异的介电性能、良好的复合特性、特殊的微观结构、较低的比重、较强的化学稳定性以及使用便捷、维护简单等优点，在雷达吸波领域有着广阔的应用前景，已逐渐成为学界与工业界所追逐的热点研究对象与应用方向。但单一碳材料介电常数较大，不利于阻抗匹配，导致其吸波性能较差。该方法以葡萄糖作为碳源，硝酸铵辅助制备大孔薄层碳的复合材料工艺简单、所需原料廉价易得。通过葡萄糖硝酸铵制备碳基复合材料来调节其电磁参数，提高阻抗匹配程度并改善分散性，金属在多孔碳中的加入可以进一步增强微波吸收，有望获得轻质、高效的吸波材料。


技术实现要素：

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本实验通过葡萄糖硝酸铵制备碳基复合材料来调节其电磁参数，提高阻抗匹配程度并改善分散性，为实现上述目的，本发明所采用的技术方案步骤如下：一种利用硝酸铵辅助大孔薄层碳的制备方法，具体包括以下步骤：（1）将葡萄糖与硝酸铵溶解在去离子水中，超声15分钟，混合均匀。
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上述方案（1）特征在于1g葡萄糖，2g硝酸锌，溶于20ml的去离子水中。
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（2）将步骤1所制得的溶液移至鼓风干燥箱，低温下发生络合发泡但应得到轻质前驱体。
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上述方案（2）特征在于将均匀溶液移至120摄氏度的鼓风干燥箱中干燥7个小时。
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（3）将步骤所制备的轻质前驱体转移至管式炉中加热，并在一定温度下保温2小时，热处理后得到复合吸波材料。
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上述方案（3）特征在于将前驱体转移至管式炉中，在氮气氛围下以5
°
/min升温到900℃，并在900摄氏度下保温2小时。
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（4）将步骤3所制得的复合吸波材料与石蜡按照一定比例加热至混合均匀，压制成环形管。
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上述方案（4）特征在于将复合吸波材料与透波材料按照材料：石蜡=1：8的比例加热至混合均匀，压制成外径为7.0mm，内径为3.0mm的环形管测试吸波性能。
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相比于其他工艺，本发明的特点在于：（1）实验操作步骤简单，原料易得，可用于批量生产；
（2）过葡萄糖硝酸铵制备碳基复合材料来调节其电磁参数，提高阻抗匹配程度并改善分散性，金属在多孔碳中的加入可以进一步增强微波吸收，有望获得轻质、高效的吸波材料；（3）900℃下碳化的材料具有优异的吸波能力。当厚度为 4.5mm 时，反射衰减可以达到-44.2db，对应的带宽为 4.8ghz，表现出优异的吸波性能。在频率为14ghz，厚度为2mm时，带宽达到了6.0ghz，可见通过葡萄糖硝酸铵制备碳基复合材料，制备出的材料基本满足薄、轻、宽、强的吸波性能，具有较好的市场前景。
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附图说明：图1是实施例1在低温发泡法下发泡聚合的膨胀前驱体图。
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图2是实施例1复合吸波材料的xrd图。
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图3是实施例1复合吸波材料的吸波图。
具体实施方式
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以下结合实施例对本发明作进一步说明。
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实施例1将1g葡萄糖与2g硝酸锌溶解在20ml去离子水中,超声15分钟，混合均匀。将所制得的溶液移至鼓风干燥箱，120摄氏度干燥7小时，低温下发生络合发泡得到轻质的膨胀前驱体。将所制备的膨胀体转移至管式炉中加热，在氮气氛围下以5
°
/min升温到900℃，并在900摄氏度下保温2小时。热处理后得到复合吸波材料。将所制得的复合吸波材料与石蜡按照材料：石蜡=1：8的比例加热至混合均匀，压制成外径为7.0mm，内径为3.0mm的环形管测试吸波性能。
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图1中表明，当厚度为 4.5mm 时，反射衰减可以达到-44.2db，对应的带宽为 4.8ghz，表现出优异的吸波性能。在频率为14ghz，厚度为2mm时，带宽达到了6.0ghz。
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以上所述仅是本发明的优选实施方式，本技术领域的普通技术人员应当了解，本发明不受实施例限制，还可以做出若干修改和润饰，这些修改和润饰也在本发明要求的保护范围内。

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