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一种花球状氢氧化物基复合材料和制备方法及其应用与流程

花匠小妙招
2025-08-05 07:54

本发明涉及电磁微波吸收材料，尤其涉及一种花球状氢氧化物基复合材料和制备方法及其应用。

背景技术：

1、随着信息技术的快速发展，通信领域的繁荣给人们带来了一定的方便的同时，也带来了多方面的严重负面影响，比如第一方面，长期生活在复杂电磁环境下会给人们的身心健康造成严重威胁；第二方面，高频电磁波的干扰会影响精密电子仪器的正常使用，并且降低仪器的工作寿命；第三方面，具有信息泄露给国家安全造成重大损失的风险等。基于以上负面影响，探索轻质强吸收的电磁微波吸收材料，能够将电磁波转化成热能或者其它形式的能量具有十分重大的科研意义以及社会经济发展需求。

2、目前，电磁微波吸收材料主要以高密度的铁氧体材料为主，然而由于磁性材料具有密度大、填料含量高、介电损耗能力以及差的阻抗匹配特性等，限制了其在一些精密电子仪器设备上的应用，使得现有技术中电磁微波吸收材料具有吸收性能低、吸收带宽窄以及填料含量高的技术缺陷，为此，我们提出了一种花球状氢氧化物基复合材料和制备方法及其应用，以发展轻质高性能的电磁微波吸收材料作为目的，起到可以有效地保护人体健康和精密电子设备防护的作用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种花球状氢氧化物基复合材料和制备方法及其应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种花球状氢氧化物基复合材料，包括由花球状氢氧化物和复合材料组成的花球状氢氧化物基复合材料，所述花球状氢氧化物基复合材料为f-coni/ncnts；所述花球状氢氧化物由层状纳米片组装合成，花球状氢氧化物直径为2-4um；所述复合材料为封装coni纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管外延生长形成的多级异质界面结构。

4、优选地：所述花球状氢氧化物的二价过渡金属离子为co2+和ni2。

5、一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，包括以下步骤：

6、s1：采用水热法合成花球状氢氧化物前驱体；

7、s2：将花球状氢氧化物前驱体和双氰胺分别添加至管式炉下游和上游，在氮气的保护下进行热解处理1～3h；

8、s3：热解处理结束后等待温度冷却到室温，得到f-coni/ncnts复合材料

9、优选地：所述花球状氢氧化物前驱体的合成方法，具体包括以下内容：

10、a1：将0.8～1.2g的硝酸钴六水合物、2～2.4g的六水硝酸镍以及1～1.5g的六亚甲基四胺加入混合溶液中，搅拌至完全溶解，得到a溶液；

11、a2：将a溶液转移至高压反应釜中反应6～9h；

12、a3：反应结束将a溶液降至室温后进行离心水洗，冷冻干燥后获得成品。

13、优选地：所述混合溶液由10～15ml的乙醇和35～40ml的水组成。

14、优选地：所述a溶液在高压反应釜中的反应水热温度为85～100℃。

15、优选地：所述花球状氢氧化物前驱体和双氰胺的添加比例为1:0～1:20。

16、优选地：所述热解处理的温度为700～800℃，热解处理的升/降温速度为2℃/min。

17、一种花球状氢氧化物基复合材料的应用，将权利要求1中的花球状氢氧化物基复合材料或根据权利要求3制备方法得到的所述花球状氢氧化物基复合材料作为电磁微波吸收材料。

18、本发明的有益效果为：

19、1.本发明花球状氢氧化物基复合材料，其独特的花球状结构不仅可以优化电磁波进入吸收体内部，而且形成的非均匀异质界面有利于诱导界面极化弛豫响应损耗入射的电磁能，外延生长的氮掺杂碳纳米管可以有效地构建空间电子传输网络提升传导损耗能力，此外碳包覆的coni双金属纳米颗粒可以有效地缓解磁性颗粒的团聚问题，构建磁耦合网络增强磁损耗能力，扩大了电磁微波吸收材料在通信领域的应用范围，解决了现有技术中电磁微波吸收材料的不足之处。

20、2.本发明的花球状氢氧化物基复合材料性能稳定，先通过采用水热法合成具有花球状的coni双金属层状氢氧化物前驱体，封装coni纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管外延生长形成的多级异质界面结构，构建有效的电子传导网络，提升传导损耗能力，然后在双氰胺辅助条件下经过高温热解，即形成花球状氢氧化物衍生的碳包覆coni双金属复合材料，可作为发展轻质高性能的电磁微波吸收材料应用，起到可以有效地保护人体健康和精密电子设备防护的效果。

21、3.本发明，通过控制双氰胺的量可以优化电磁微波吸收性能达到理想状态，且本发明使用的原料、设备和工艺过程简单，成本低廉、操作简单安全、成本低、清洁环保，有利于规模化生产。

技术特征：

1.一种花球状氢氧化物基复合材料，包括由花球状氢氧化物和复合材料组成的花球状氢氧化物基复合材料，其特征在于，所述花球状氢氧化物基复合材料为f-coni/ncnts；所述花球状氢氧化物由层状纳米片组装合成，花球状氢氧化物直径为2-4um；所述复合材料为封装coni纳米颗粒的氮掺杂碳纳米管外延生长形成的多级异质界面结构。

2.根据权利要求1所述的一种花球状氢氧化物基复合材料，其特征在于，所述花球状氢氧化物的二价过渡金属离子为co2+和ni2。

3.一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，所述花球状氢氧化物前驱体的合成方法，具体包括以下内容：

5.根据权利要求4所述的一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，所述混合溶液由10～15ml的乙醇和35～40ml的水组成。

6.根据权利要求5所述的一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，所述a溶液在高压反应釜中的反应水热温度为85～100℃。

7.根据权利要求3所述的一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，所述花球状氢氧化物前驱体和双氰胺的添加比例为1:0～1:20。

8.根据权利要求7所述的一种花球状氢氧化物基复合材料制备方法，其特征在于，所述热解处理的温度为700～800℃，热解处理的升/降温速度为2℃/min。

9.一种花球状氢氧化物基复合材料的应用，其特征在于，将权利要求1中的花球状氢氧化物基复合材料或根据权利要求3制备方法得到的所述花球状氢氧化物基复合材料作为电磁微波吸收材料。

技术总结
本发明公开了一种花球状氢氧化物基复合材料和制备方法及其应用，涉及电磁微波吸收材料技术领域；为了解决目前电磁微波吸收材料技术缺陷的问题；该花球状氢氧化物基复合材料，包括由花球状氢氧化物和复合材料组成的花球状氢氧化物基复合材料。该花球状氢氧化物基复合材料制备方法，包括以下步骤：采用水热法合成花球状氢氧化物前驱体。该花球状氢氧化物基复合材料的应用，将权利要求1中的花球状氢氧化物基复合材料或根据权利要求3制备方法得到的所述花球状氢氧化物基复合材料作为电磁微波吸收材料。本发明扩大了电磁微波吸收材料在通信领域的应用范围，解决了现有技术中电磁微波吸收材料的不足之处。

技术研发人员：汪保军,夏益,叶海波
受保护的技术使用者：安徽璜峪电磁功能复合材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13