【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于電磁吸波氣凝膠，具體涉及一種環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法。
技術(shù)介紹
1、目前市場(chǎng)上主要是金屬微粉吸波材料，石墨吸波材料，碳化硅吸波材料，導(dǎo)電高聚物吸波材料，納米吸波材料等。氣凝膠材料具有高比表面積、高孔隙率、納米級(jí)孔洞、低密度、化學(xué)性能穩(wěn)定、隔熱性能好和優(yōu)異的電磁吸波性能等優(yōu)點(diǎn)，但其生產(chǎn)成本高、脆性較大，且某些氣凝膠材料會(huì)對(duì)環(huán)境有污染，或者生產(chǎn)中容易產(chǎn)生廢渣對(duì)環(huán)境造成污染。中國(guó)專(zhuān)利cn202410556638.7利用多孔氣凝膠結(jié)合雙金屬mof，通過(guò)高溫碳化法制備的吸波氣凝膠，引入多種電磁波損耗機(jī)制實(shí)現(xiàn)吸波。中國(guó)專(zhuān)利cn202311493624.7利用鐵粉在微觀結(jié)構(gòu)上與石墨烯構(gòu)筑了磁/電異質(zhì)結(jié)構(gòu)；多孔結(jié)構(gòu)和異質(zhì)結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用使其有良好的吸波性能。
2、然而，碳化硅的骨架脆性較大，在高載荷的情況下，可能會(huì)坍塌。鐵粉在酸性環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生鐵離子，在使用過(guò)程中可能發(fā)生分解或磨損并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境造成影響。銀納米線是一種新型納米材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、高柔度等特性。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，有利于降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)效率。因此，通過(guò)往氣凝膠里添加銀納米線可以賦予氣凝膠一定的電磁吸波性能且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。果膠作為一種低價(jià)而豐富的多糖，可以從植物細(xì)胞壁中提取，為天然植物莖中存在的高度各向異性排列的多孔結(jié)構(gòu)提供了許多功能，例如機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。此外，果膠具有生物相容性好，來(lái)源廣泛且成本低等特點(diǎn)，作為氣凝膠的基底，可以賦予氣凝膠高機(jī)械強(qiáng)度以及各向異性多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)氣凝膠的電磁吸波性能具有一定的增強(qiáng)作用。
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1、本專(zhuān)利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，目的是賦予氣凝膠電磁吸波性能，但同時(shí)又不損害氣凝膠的輕質(zhì)、高強(qiáng)、力學(xué)性能好等特點(diǎn)，解決以前整理方法中制備工藝復(fù)雜、原材料利用率低、對(duì)環(huán)境造成污染等弊端。同時(shí)在電磁波吸收功能上效果顯著，避免反射回來(lái)的高能量對(duì)環(huán)境造成二次污染。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：
3、一種環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟1、配置銀納米線分散液；
5、?步驟2、往銀納米線分散液里加入kcl顆粒，?經(jīng)恒溫?cái)嚢杈鶆蚝蠹尤牍z粉末，繼續(xù)恒溫?cái)嚢柚辆鶆颍?/p>
6、步驟3、將步驟2攪拌均勻后的溶液倒入模具中，隨后進(jìn)行冷凍；
7、步驟4、將步驟3冷凍完全的樣品凍干，即得。
8、所述步驟1中銀納米線分散液的濃度為20?mg/ml-80?mg/ml，所述的銀納米線分散液濃度優(yōu)選為40?mg/ml，在達(dá)到電磁吸波較佳效果的同時(shí)，避免了原材料的浪費(fèi)。
9、優(yōu)選的，所述步驟2中恒溫?cái)嚢枋窃?0～40℃下恒溫?cái)嚢?h～4h。
10、所述步驟2中銀納米線是在細(xì)胞超聲破碎儀處理后形成銀納米線分散液。銀納米線在細(xì)胞超聲破碎儀中處理15s，可改善銀納米線的分散性，使之形成均勻穩(wěn)定的分散體系，從而提高材料整體的電磁吸波性能。
11、優(yōu)選的，所述步驟3中冷凍通過(guò)低溫乙醇速凍，可以避免溶液沉降，便于形成質(zhì)地均勻的氣凝膠。
12、所述步驟4中烘干的溫度為-50℃～-60℃，時(shí)間為48h。合理的凍干溫度及時(shí)間的設(shè)置，便于樣品完全干燥。
13、需要指出的是，本專(zhuān)利技術(shù)中，攪拌-冷凍技術(shù)制備電磁吸波材料，對(duì)基底的材質(zhì)、大小、形狀等沒(méi)有具體限制與要求，需根據(jù)具體情況做出不同的選擇，可以是實(shí)例中的果膠粉末，也可以是其他生物質(zhì)材料。
14、本專(zhuān)利技術(shù)中所用的銀納米線均由自己制備，其主要制備流程為：
15、步驟1、量取25ml乙二醇加入燒杯中，放入磁轉(zhuǎn)子后用磁力攪拌器攪拌；
16、步驟2、稱(chēng)量0.2gpvp,緩慢均勻地加入至攪拌中的乙二醇；
17、步驟3、分散均勻后直接加入0.25gagno3,后繼續(xù)加入3.5g由0.0081g六水合氯化鐵溶解于50ml的乙二醇所配成的溶液并繼續(xù)攪拌；
18、步驟4、攪拌均勻后放入130℃干燥箱中干燥5h使其充分反應(yīng)；
19、步驟5、取出后將溶液轉(zhuǎn)移到大燒杯中，向其中加入比原液體體積十倍的丙酮使硝酸銀絮凝，然后倒掉丙酮，往沉淀物里加入適量乙醇使其溶于其中。然后對(duì)溶液進(jìn)行離心；
20、步驟6、離心后將廢液倒出后重新加入適量乙醇再進(jìn)行下一次離心，總共離心3次。乙醇離心后再加入去離子水以相同參數(shù)離心三次以洗去表面殘留乙醇；
21、步驟7、離心完成后將所得銀納米線用液氮進(jìn)行速凍，冷凍完全后再使用凍干機(jī)凍干48h，即得。
22、利用簡(jiǎn)單的攪拌-冷凍工藝，銀納米線可均勻密集地分布在氣凝膠表面以及內(nèi)部，使氣凝膠表面以及內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)密集，介電損耗提高，增加氣凝膠的電磁吸波性能。這種方法操作方便，設(shè)備要求簡(jiǎn)單，成本可控。果膠氣凝膠還有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，避免了傳統(tǒng)電磁吸波材料對(duì)環(huán)境危害大的缺點(diǎn)。
23、本專(zhuān)利技術(shù)中，測(cè)試氣凝膠電磁吸波性能的方法為同軸法，其標(biāo)準(zhǔn)為gjb?5239-2004《射頻吸波材料吸波性能測(cè)試方法》。該方法主要工作原理為將準(zhǔn)備好的吸波材料樣品放入同軸測(cè)試夾具中，確保樣品與夾具的內(nèi)、外導(dǎo)體良好接觸，且安裝位置準(zhǔn)確，以保證電磁波能正常入射到樣品上并被吸收或反射。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)射電磁波信號(hào)，信號(hào)在同軸結(jié)構(gòu)中傳輸，與吸波材料相互作用，部分信號(hào)被吸收，部分信號(hào)被反射。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收并測(cè)量反射信號(hào)和傳輸信號(hào)，得到反射系數(shù)、傳輸系數(shù)等參數(shù)。
24、銀納米線分散液濃度為40?mg/ml時(shí)制備出的氣凝膠電磁吸波性能為-50.55?db，遠(yuǎn)大于商用電磁吸波材料-20?db。
25、本專(zhuān)利技術(shù)的有益技術(shù)效果：1、本專(zhuān)利技術(shù)制備出電磁吸波性能較好的電磁吸波氣凝膠，制備的氣凝膠輕質(zhì)，高強(qiáng)，同時(shí)電磁吸波性能好，厚度可控，結(jié)構(gòu)可調(diào)。
26、2、本專(zhuān)利技術(shù)所需實(shí)驗(yàn)操作條件要求簡(jiǎn)單，能耗低，無(wú)需昂貴的設(shè)備，生產(chǎn)成本低，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
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1.一種環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟1中銀納米線分散液的濃度為20?mg/ml~80?mg/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟2中恒溫?cái)嚢枋窃?0～40℃下恒溫?cái)嚢?h～4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟2中銀納米線是在細(xì)胞超聲破碎儀處理后形成銀納米線分散液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟3中冷凍通過(guò)低溫乙醇速凍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟4中烘干的溫度為-50℃～-60℃，時(shí)間為48h。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟1中銀納米線分散液的濃度為20?mg/ml~80?mg/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)保型電磁吸波氣凝膠的制備方法，其特征在于，所述步驟2中恒溫?cái)嚢枋窃?0～40℃下恒溫?cái)嚢?h～4h。
4.根據(jù)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈佳慧，鄭佳佳，陳一鳴，湯磊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江師范大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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