一種Cu制造技術

本發(fā)明專利技術提供一種Cu

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種Cu9S5/C復合材料及其制備方法和應用
本專利技術屬于電磁波吸收材料
，具體涉及一種Cu9S5/C復合材料及其制備方法和應用。
技術介紹
公開該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經(jīng)成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。隨著現(xiàn)代通訊技術的高速發(fā)展以及電子產品的廣泛使用，電磁污染問題日益加劇，因此，高效的電磁波吸收材料具有重要的研究意義。根據(jù)損耗類型，電磁波吸收材料主要包括磁損耗型和介電損耗型材料。傳統(tǒng)的磁損耗型材料包括鐵氧體、鐵、鈷、鎳、及其合金等，其較高的密度、易被氧化、易被腐蝕等缺陷極大地限制了這類材料的應用與發(fā)展。目前，介電損耗材料由于其質量輕、化學性質穩(wěn)定、成本低、介電損耗能力強等優(yōu)點而越來越受到人們的關注。介電損耗材料主要包括金屬氧化物、硫化物、碳材料等，通過材料在電磁場的作用下產生極化弛豫損耗和電導損耗來衰減電磁波。碳材料具有良好的導電特性，可提供較強的電導損耗，比如碳納米管、石墨烯等被廣泛應用在電磁波吸收領域，但是單一組分的吸波劑難以實現(xiàn)阻抗匹配與衰減能力的平衡。通過構建復合材料來實現(xiàn)電磁參數(shù)的調節(jié)是一種獲得寬頻帶強吸收吸波劑的有效方法。但專利技術人發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)報道的碳基介電吸波材料均存在制備工藝復雜、成本高，阻抗匹配差，吸收厚度大、吸收強度不足等缺點。
技術實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本專利技術提供一種Cu9S5/C復合材料及其制備方法和應用，本專利技術以金屬有機骨架(MOFs)材料作為前驅體，合成Cu9S5納米顆粒負載的碳基復合材料，經(jīng)試驗驗證，其同時擁有較高的介電損耗能力和阻抗匹配特性，可作為性能優(yōu)異的電磁波吸收材料。同時，相比較于現(xiàn)有技術制備的碳基介電損耗吸波材料，該方法制備的吸波材料具有匹配厚度薄、吸收強度強、穩(wěn)定性好、填充比低等優(yōu)點，并且本專利技術采用的制備方法簡單、生產成本低，因此具有良好的實際應用之價值。具體的，本專利技術涉及以下技術方案：本專利技術的第一個方面，提供一種Cu9S5/C復合材料，所述Cu9S5/C復合材料具多孔結構，其由八面體碳基底和Cu9S5納米顆粒組成，所述Cu9S5納米顆粒均勻負載在碳基底表面和內部。本專利技術的第二個方面，提供上述Cu9S5/C復合材料的制備方法，所述方法包括：S1、將含銅金屬有機骨架材料在惰性氣體下煅燒得Cu/C復合物；S2、經(jīng)上述Cu/C復合物與硫源置于惰性氣體環(huán)境中進行高溫硫化反應得到Cu9S5/C復合材料。本專利技術的第三個方面，提供上述Cu9S5/C復合材料在作為電磁波吸收材料中的應用。本專利技術的第四個方面，提供一種電磁波吸收材料，所述電磁波吸收材料為上述Cu9S5/C復合材料，更具體的，所述Cu9S5/C復合材料作為一種電磁波吸收劑使用。本專利技術的第五個方面，提供一種電磁波吸收體，所述電磁波吸收體包含上述電磁波吸收材料和基體材料。其中，所述基體材料包括石蠟類材料(如石蠟、微晶蠟、PE蠟等)、樹脂類材料(如環(huán)氧樹脂、聚氨酯等)。本專利技術的第六個方面，提供上述Cu9S5/C復合材料、電磁波吸收材料和/或電磁波吸收體在如下任意一種或多種領域中的應用：無線電通訊系統(tǒng)、防高頻、微波加熱設備、構造微波暗室和隱身技術。以上一個或多個技術方案的有益技術效果：(1)上述技術方案制備的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的顆粒均勻，組分含量可控，并且制備工藝簡單，制作成本較低。(2)上述技術方案制備的復合材料中，通過對兩種介電組分的組分調節(jié)，可實現(xiàn)介電常數(shù)可調，使材料同時擁有較高的介電損耗能力和阻抗匹配特性。(3)上述技術方案制備的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料可在1.3mm處反射損耗值達-62.3dB，1.8mm處反射損耗值達-58.5dB，有效吸收帶寬在1.6mm處達4.7GHz，具有吸收強度強，有效吸收帶寬大，吸波體厚度薄的特點。(4)由上述技術方案制備的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收體，可廣泛應用于無線電通訊系統(tǒng)中電磁屏蔽、防高頻電子設備的電磁輻射、構造微波暗室以及隱身技術等領域，具有良好的實際應用之價值。附圖說明構成本專利技術的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。圖1為本專利技術實施例1的Cu/C復合物的XRD衍射圖譜。圖2為本專利技術實施例1的八面體Cu9S5/C復合材料的XRD衍射圖譜。圖3為本專利技術實施例1的Cu/C復合物的掃描電鏡(SEM)圖。圖4為本專利技術實施例1的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的SEM圖。圖5為本專利技術實施例2的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的SEM圖。圖6為本專利技術實施例2的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的透射電鏡(TEM)圖。圖7為本專利技術實施例1的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的熱重曲線圖。圖8為本專利技術實施例2的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的熱重曲線圖。圖9為本專利技術實施例3的八面體Cu9S5/C復合電磁波吸收材料的熱重曲線圖。圖10為本專利技術實施例1的電磁波吸收材料在2～18GHz頻段內的反射損耗圖。圖11為本專利技術實施例2的電磁波吸收材料在2～18GHz頻段內的反射損耗圖。圖12為本專利技術實施例3的電磁波吸收材料在2～18GHz頻段內的反射損耗圖。圖13為本專利技術對比例1的電磁波吸收材料在2～18GHz頻段內的反射損耗圖。圖14為本專利技術對比例2的電磁波吸收材料在2～18GHz頻段內的反射損耗圖。具體實施方式應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬
的普通技術人員通常理解的相同含義。需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。結合具體實例對本專利技術作進一步的說明，以下實例僅是為了解釋本專利技術，并不對其內容進行限定。如果實施例中未注明的實驗具體條件，通常按照常規(guī)條件，或按照銷售公司所推薦的條件；實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可通過商業(yè)途徑購買得到。正如
技術介紹
所述，單組分碳材料由于難以獲得良好的阻抗匹配而不利于獲得強電磁波吸收能力，過渡金屬硫化物Cu9S5作為一種介電損耗材料，可調節(jié)復合材料的電磁參數(shù)，從而獲得理想的阻抗匹配與衰減能力。有鑒于此，本專利技術的一個具體實施方式中，提供一種Cu9S5/C復合材料，所述Cu9S5/C復合材料具多孔結構，其由八面體碳基底和Cu9S5納米顆粒組成，所述Cu9S5納米顆粒均本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種Cu

【技術特征摘要】
1.一種Cu9S5/C復合材料，其特征在于，所述Cu9S5/C復合材料具多孔結構，其由八面體碳基底和Cu9S5納米顆粒組成，所述Cu9S5納米顆粒均勻負載在碳基底表面和內部。


2.如權利要求1所述的Cu9S5/C復合材料，其特征在于，所述Cu9S5/C復合材料中，碳的質量百分比為36-72％；所述碳為無定型碳；
碳基底的顆粒粒徑為1～3μm，優(yōu)選為1.5μm。


3.如權利要求1所述的Cu9S5/C復合材料，其特征在于，Cu9S5納米顆粒為六方晶系結構，其粒徑為50-300nm，優(yōu)選為100-300nm，進一步優(yōu)選為100-250nm。


4.權利要求1-3任一項所述Cu9S5/C復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、將含銅金屬有機骨架材料在惰性氣體下煅燒得Cu/C復合物；
S2、經(jīng)上述Cu/C復合物與硫源置于惰性氣體環(huán)境中進行高溫硫化反應得到Cu9S5/C復合材料。


5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述含銅金屬有機骨架材料為HKUST-1，優(yōu)選的，其制備方法如下：
將銅源、有機配體分別溶解于有機溶劑中，經(jīng)過均勻混合后，室溫靜置反應，即得銅的金屬有機框架產物；
進一步優(yōu)選的，所述銅源選自Cu(NO3)2·3H2O、CuSO4·5H2O中的任意一種；
進一步優(yōu)選的，所述有機配體選自均苯三甲酸、對苯二甲酸中的任意一種；
...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉久榮，劉偉，徐冬梅，吳莉莉，汪宙，王鳳龍，張子棟，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37