【技術實現步驟摘要】
本申請屬于微波材料，尤其涉及一種微波吸收材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著5g和6g通信技術的快速發展，人類的生活方式和生產模式經歷了革命性的變化，變得前所未有的豐富和便利。然而，這些技術的基礎設施——電子設備，在為生活帶來便捷的同時，也不斷向周圍環境發射電磁波，造成了電磁污染。這種無形的污染不僅對生物健康構成潛在威脅，還可能干擾鄰近電子設備的正常運行。
2、為應對這一挑戰，研究人員提出了多種解決方案，其中微波吸收材料因其出色的性能而備受矚目。但是，目前市場上的微波吸收材料相對較少，且普遍存在對微波吸收性能不佳的問題，難以實現微波吸收材料在"薄、輕、寬、強"綜合目標上的有效突破。此外，現有微波吸收材料在低填充比下實現寬頻帶吸收仍然存在挑戰，限制了其應用性能。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種微波吸收材料及其制備方法和應用，旨在一定程度上解決現有微波吸收材料對微波吸收性能不佳，應用性能差的問題。
2、為實現上述申請目的，本申請采用的技術方案如下：
3、第一方面，本申請提供一種微波吸收材料，包括如下重量份的原料組分：
4、導電纖維1～5份，
5、金屬氧化物納米顆粒3～8份，
6、片層導電材料0.3～0.8份，
7、樹脂90～95份；
8、在所述微波吸收材料中，零維所述金屬氧化物納米顆粒、一維所述導電纖維和二維所述片層導電材料構建空間連續的導電網絡。
9、在一些
10、在一些可能的實現方式中，所述金屬氧化物的平均粒徑大小為100nm～600nm。
11、在一些可能的實現方式中，所述片層導電材料的片徑為1μm～2μm，厚度為20nm～100nm。
12、在一些可能的實現方式中，在所述微波吸收材料中，所述導電纖維呈取向分布，所述金屬氧化物納米顆粒和所述片層導電材料呈無規則分布。
13、在一些可能的實現方式中，所述導電纖維包括短切碳纖維。
14、在一些可能的實現方式中，所述金屬氧化物包括氧化鈰、氧化鎳、氧化鈷、氧化鐵中的至少一種。
15、在一些可能的實現方式中，所述片層導電材料包括石墨烯、硼氮化物、二硫化鉬、黑磷中的至少一種。
16、在一些可能的實現方式中，所述樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乳酸、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯中的至少一種。
17、在一些可能的實現方式中，所述金屬氧化物包括水熱合成的氧化鈰。
18、在一些可能的實現方式中，所述導電纖維包括無膠原生短切碳纖維。
19、在一些可能的實現方式中，所述片層導電材料包括氧化石墨烯。
20、在一些可能的實現方式中，所述樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
21、在一些可能的實現方式中，所述微波吸收材料的形態包括線材、顆粒、粉末中的至少一種。
22、第二方面，本申請提供一種微波吸收材料的制備方法，包括以下步驟：
23、獲取包括導電纖維1～5份，金屬氧化物納米顆粒3～8份，片層導電材料0.3～0.8份和樹脂90～95份的原料組分；
24、將所述原料組分干燥后，進行熔融混料，使零維所述金屬氧化物納米顆粒、一維所述導電纖維和二維所述片層導電材料構建空間連續的導電網絡，擠出得到微波吸收材料。
25、在一些可能的實現方式中，所述熔融混料的攪拌轉速為10r/min～20r/min，攪拌時長為30min～90min，溫度為190℃～220℃。
26、在一些可能的實現方式中，所述微波吸收材料的形貌為直徑為1mm～3mm的線材；或者為顆粒；或者為粉末。
27、在一些可能的實現方式中，所述金屬氧化物包括平均粒徑大小為100nm～600nm的水熱合成的氧化鈰。
28、在一些可能的實現方式中，所述導電纖維包括直徑為5μm～15μm，長度為300μm～600μm的無膠原生短切碳纖維。
29、在一些可能的實現方式中，所述片層導電材料包括片徑為1μm～2μm，厚度為20nm～100nm的氧化石墨烯。
30、在一些可能的實現方式中，所述樹脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
31、在一些可能的實現方式中，所述水熱合成的氧化鈰的制備包括步驟：將鈰鹽溶解在水中，添加堿性物質調節ph值為10～12后，在溫度為150℃～180℃的高壓反應釜中反應10～24小時，冷卻后洗滌反應產物，分離干燥得到所述水熱合成的氧化鈰。
32、第三方面，本申請提供一種微波吸收制品，采用上述微波吸收材料和/或者上述的微波吸收材料，通過3d打印制得微波吸收制品。
33、本申請第一方面提供的微波吸收材料，同時包含有導電纖維1～5份，金屬氧化物納米顆粒3～8份，片層導電材料0.3～0.8份和樹脂90～95份；其中，導電碳纖維的含量若過高會導致微波吸收材料的脆性增加，且加工性能變差。金屬氧化物的含量若過高會導致微波吸收材料的密度增加，影響整體的輕量化性能，同時也會引起材料的均勻性下降。氧化石墨烯的含量若過高會導致材料的粘度增加，難以加工，并且在材料中形成堆積，從而影響電磁波吸收性能的均勻性。導電纖維、金屬氧化物納米顆粒、片層導電材料都具有良好的導電性和電磁吸波特性，它們通過介電損耗、磁損耗、導電損耗等不同的機制，同時吸收并衰減傳輸的電磁波。并且，通過零維金屬氧化物納米顆粒、一維導電纖維、二維片層導電材料三種導電填料的特定組合形式和相互作用，在微波吸收材料中構建了空間連續的導電和增強網絡，增強其電磁波吸收能力。在這些材料及組合形式的協同作用下，賦予了微波吸收材料高效的電磁波吸收能力，微波吸收材料能夠有效地將電磁波能量轉化為熱能或其他形式的能量，特別是在低填充比的條件下，依然能夠實現寬頻帶的高效吸收，有望推動微波吸收材料的發展和應用。另外，二維片層導電材料可以顯著提升微波吸收材料打印制品的層間結合強度，從而改善打印件的機械性能，能夠推動微波吸收材料技術的發展，拓寬其在各個領域的應用潛力。本申請微波吸收材料有助于減少電磁污染，對保護生物健康和減少對鄰近電子設備的干擾具有積極作用。吸波材料技術的發展，將促進相關產業的技術進步和產業升級，帶動新材料、3d打印等相關領域的經濟增長。
34、本申請第二方面提供的微波吸收材料的制備方法，獲取導電纖維1～5份，金屬氧化物納米顆粒3～8份，片層導電材料0.3～0.8份和樹脂90～95份等原料組分后，對原料組分進行干燥處理后，熔融混料，使各組分充分混合均勻，擠出得到微波吸收材料。制備工藝簡單，適用于工業化大規模生產和應用。其中，零維金屬氧化物納米顆粒、一維導電纖維和二維片層導電材料構建空間連續的導電網絡，通過三種導電填料的特定組合形式和相互作用，賦予了微波吸收材料高效的電磁波吸收能力。微波吸收材料能夠有效地將電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種微波吸收材料，其特征在于，包括如下重量份的原料組分：
2.如權利要求1所述的微波吸收材料，其特征在于，所述導電纖維的直徑為5μm～15μm，長度為300μm～600μm；
3.如權利要求1或2所述的微波吸收材料，其特征在于，所述導電纖維包括短切碳纖維；
4.如權利要求3所述的微波吸收材料，其特征在于，所述金屬氧化物包括水熱合成的氧化鈰；
5.如權利要求1～2或4任一項所述的微波吸收材料，其特征在于，所述微波吸收材料的形態包括線材、顆粒、粉末中的至少一種。
6.一種微波吸收材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的微波吸收材料的制備方法，其特征在于，所述熔融混料的攪拌轉速為10r/min～20r/min，攪拌時長為30min～90min，溫度為190℃～220℃；
8.如權利要求6或7所述的微波吸收材料的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物包括平均粒徑大小為100nm～600nm的水熱合成的氧化鈰；
9.如權利要求8所述的微波吸收材料的制備方法，其特征在于
10.一種微波吸收制品，其特征在于，采用如權利要求1～5任一項所述微波吸收材料和/或者如權利要求6～9任一項所述的微波吸收材料，通過3D打印制得微波吸收制品。
...【技術特征摘要】
1.一種微波吸收材料，其特征在于，包括如下重量份的原料組分：
2.如權利要求1所述的微波吸收材料，其特征在于，所述導電纖維的直徑為5μm～15μm，長度為300μm～600μm；
3.如權利要求1或2所述的微波吸收材料，其特征在于，所述導電纖維包括短切碳纖維；
4.如權利要求3所述的微波吸收材料，其特征在于，所述金屬氧化物包括水熱合成的氧化鈰；
5.如權利要求1～2或4任一項所述的微波吸收材料，其特征在于，所述微波吸收材料的形態包括線材、顆粒、粉末中的至少一種。
6.一種微波吸收材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.如權利要求6所述的微波吸收材料的制備方法，其特征在于，所述熔融混料的攪拌轉速為10r...
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