[发明专利]一种碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁波吸收材料，特别是涉及一种碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料。

背景技术

吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式的能量的一类材料，吸波材料一般要求高吸收、频带宽、质量轻以及在所使用的环境下结构性能稳定等特点，常用的吸波材料主要有：铁氧体，金属微粉，半导体材料，导电高聚物，碳黑，多晶铁纤维等，目前，国内外传统的隐身涂料仍以强吸收为主要目标，存在大量突出问题有待解决，较窄的吸收频宽无法对抗宽频段雷达波的综合侦察，吸波效率低，薄涂层达不到吸波要求，厚涂层大幅增加系统重量，影响系统的机动性，且涂层与基体的结合强度不足，易脱落。公开号为CN200510060803.7，名称为一种电磁波吸收材料的中国专利文件，公开了使用聚合物基体与电磁波吸收剂通过共混的方法复合而成的高分子复合材料，其复合后效果比单独的材料好，但是最好的性能也是在8-10GHz范围内能达到-8dB以上的反射率，吸波效果一般且吸波频段较窄；公开号为CN101853727 A，名为一种铁-碳纳米管复合电磁波吸收材料及其制备方法的中国专利文件，公开了一种铁-碳纳米管复合电磁波吸收材料，其特点在于用纳米级C包裹在铁纳米颗粒的外面形成C膜，该材料在低频段具有较强的电磁波吸收，但其不足也较明显，主要是厚度较大，频段较窄且密度大；公开号为CN101045533 A，名为表面负载磁性合金粒子的碳纳米管吸波材料及其制备方法的中国专利文件，公开了用相关的金属盐与碳纳米管在化学镀液中制成相关复合材料，该材料在6-8GHz具有-8dB以上的反射率，同时兼具优良的导电性和软磁性能，但是其吸收频段太窄且化学镀液易污染环境。

发明内容

本发明针对现有电磁波吸收材料存在的不足，提供一种碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料和其制备方法，本发明的制备产物碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料具有吸波性能强，吸收频带宽，质轻层薄，性能稳定，耐腐蚀耐高温，成本低廉，制备简单的优点，其中吸波频带宽是其最大的优点。

本发明技术方案：

一种碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料，主要由下述材料的质量比组成：碳纳米管7%-18%，聚席夫碱8%-35%，余量为纳米铁氧体。

本发明复合隐身材料，优选的质量比组成：碳纳米管8%-15%，聚席夫碱   10%-30%，余量为纳米铁氧体。

本发明复合隐身材料，最优选的质量比组成：碳纳米管9%-10%，聚席夫碱   18%-27%，余量为纳米铁氧体。

本发明所述的碳纳米管为多壁碳纳米管，优选多壁碳纳米管内径20-40nm，长度20-50um。

本发明所述的聚席夫碱为对苯二胺与乙二醛按摩尔比1：0.1～1：10缩聚成的聚席夫碱，优先选对苯二胺与乙二醛按摩尔比1：1缩聚成的聚席夫碱，铁氧体优先选粒径为20-100nm的球型纳米Fe₃O₄。

本发明关于一种碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料，是由碳纳米管掺杂聚席夫碱与纳米铁氧体复合得到，是由碳纳米管与聚席夫碱通过特定工艺复合，再与纳米铁氧体混合制得，包括下列步骤：

（1）、将碳纳米管加入对苯二胺与乙二醛的乙醇溶液中，在电磁搅拌下反应8h-10h；

（2）、所得产物减压过滤，用乙醇冲洗2～3次，将上述产物干燥后在250～330℃下烧结2～5小时，得到碳纳米管掺杂聚席夫碱；

（3）、将碳纳米管掺杂聚席夫碱与纳米Fe₃O₄按质量比混合均匀即得到碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料。

步骤1中对苯二胺与乙二醛的摩尔比为1：0.1～1：10。

步骤3中所加纳米Fe₃O₄占复合材料的47%-85%

本发明制备的碳纳米管掺杂聚席夫碱/铁氧体复合隐身材料吸波效果较好，通过调整材料中各组分的比例，可以实现在4-18GHz的范围内有-8dB以上的反射率，吸收频带很宽；且涂层厚度在2-3mm，较薄；材料中超过1/3的成分为聚席夫碱和碳纳米管，所以整个材料密度较小，质量较轻；同时该材料的制备成本低廉，制备过程简单。由此可见该复合隐身材料具有重要的应用价值。

 

附图说明

图1：本发明工艺流程图；

图2：实施例1反射率测试结果图；