【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁波吸收材料，特别是涉及一种环氧树脂基复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、由于电子技术的广泛应用，无线电广播、移动电话、电视、新能源汽车以及微波技术等事业的迅速发展和普及，射频设备的功率成倍提高，地面上的电磁辐射大幅度增加。电磁波不仅会造成电子设备失灵，还会对人的健康产生危害。目前，电磁波给人类社会带来的影响已引起世界各国重视，被列为环境保护项目之一。采用吸波材料作为电子设备或器件的壳体封装材料，利用其吸收电磁波的特性，将电磁波限定在一定范围内，减少或避免电磁波辐射对人体造成伤害，是目前较为常用的治理电磁波污染的方法。
2、环氧树脂是一种高分子复合材料，具有良好的物理和化学性质，广泛用作电子设备及器件的封装材料。将环氧树脂与巴沙木复合制备得到的巴沙木夹层复合材料具有环境可持续性良好，原材料成本低，轻质高强，且隔热性能好等优点，在电子设备及器件封装材料领域应用广泛。但是该复合材料的吸波效果差，且只能用于较低频率范围的吸波。
3、研究者们通常采用添加填料、多孔材料或金属粉末的方法来提高环氧树脂基复合材料的吸波性能。例如，向环氧树脂中添加焦炭、石墨等填料提高环氧树脂的吸波性能；添加微细气孔结构的多孔材料则可以增加材料的表面积，进一步提高吸波性能；添加铁粉、铜粉等金属粉末吸收高频信号，从而改善环氧树脂的吸波性能。但是这些方法会导致吸波层树脂成膜的自持力差、粘度高，严重影响了吸波复合材料层的制造工艺性。由于层间粘结性差，还会影响复合材料结构的力学性能；且得到的多为窄频带吸波材料，吸波效果有限
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种环氧树脂基复合材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的环氧树脂基复合材料可以在较低的复合材料厚度条件下实现在11.8ghz～18ghz宽频范围内较高的电磁波吸收率，而且具有轻质高强的特性。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、1）将巴沙木片浸入阴离子表面活性剂溶液中进行预处理，得到预处理巴沙木片；
5、2）将所述步骤1）得到的预处理巴沙木片与钴铁溶液混合、反应，得到负载cofe-ldh前驱体的巴沙木复合材料；
6、所述钴铁溶液的组分包括尿素、可溶性钴盐、可溶性铁盐和水；
7、3）将所述步骤2）得到的负载cofe-ldh前驱体的巴沙木复合材料依次进行预氧化处理和碳化处理，得到负载fe2o3/co3o4的碳材料；
8、4）将所述步骤3）得到的负载fe2o3/co3o4的碳材料与环氧树脂溶液混合、固化，得到环氧树脂基复合材料；
9、所述环氧树脂溶液的组分包括环氧树脂、环氧树脂固化剂和环氧树脂促进剂。
10、优选的，所述步骤1）巴沙木片的获取方法包括：沿巴沙木的生长方向切割，得到规格为1×2×0.3cm3的巴沙木片。
11、优选的，所述步骤1）阴离子表面活性剂溶液中阴离子表面活性剂包括聚丙烯酸钠、烷基苯磺酸钠和烷基硫酸钠中的一种或多种；
12、所述阴离子表面活性剂溶液的质量百分含量1~3%。
13、优选的，所述步骤1）预处理的条件包括：温度为50~80℃，时间为0.5~2h。
14、优选的，所述步骤2）尿素的摩尔、可溶性钴盐的摩尔、可溶性铁盐的摩尔和水的体积比为7.5~15mmol:0.75~7.5mmol:0.25mmol:60ml；
15、所述可溶性钴盐包括硝酸钴、氯化钴、硫酸钴和碳酸钴中的一种或几种；
16、所述可溶性铁盐包括硝酸铁、氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的一种或几种。
17、优选的，所述步骤2）预处理巴沙木片的数量与钴铁溶液的体积比为1片:60ml；
18、所述反应的条件包括：温度为100~160℃，时间为4~10h。
19、优选的，所述步骤3）预氧化处理的条件包括：温度为200~300℃，时间为2~4h；
20、所述碳化处理的条件包括：在氮气氛围和温度为600~800℃下碳化2~4h。
21、优选的，所述步骤4）负载fe2o3/co3o4的碳材料的质量与环氧树脂溶液的质量比为1:19；
22、所述环氧树脂、环氧树脂固化剂和环氧树脂促进剂的质量比为10:3:1；
23、所述环氧树脂固化剂包括二乙基甲基苯二胺；
24、所述环氧树脂促进剂包括（2,4,6-三（二甲基氨基）甲基）苯酚。
25、本专利技术还提供了一种上述技术方案所述制备方法制备得到的环氧树脂基复合材料。
26、本专利技术还提供了上述技术方案所述的环氧树脂基复合材料在作为宽频吸波材料中的应用。
27、本专利技术的有益效果：
28、本专利技术利用巴沙木碳化得到的取向性多孔结构作为基体，在其上原位生成fe2o3/co3o4异质结颗粒，并将其用作吸波单元，与环氧树脂复合制得轻质吸波材料。该方法不仅有效地抑制了fe2o3/co3o4异质结颗粒的团聚，而且显著地优化了阻抗匹配特性，从而有效地延长了电磁波的传播路径。基于此独特结构和多种组分的协同效应，当吸波单元在复合材料中质量比仅为5%时，该材料在带宽为9.92ghz时的最小反射损耗就达到51.5 db，其有效反射损耗在厚度为2.5mm时的微波范围内达到6.2ghz（11.8-18ghz）。 而且，由于该吸波单元为多孔结构，其表观密度仅为0.157g/cm3，远小于环氧树脂的表观密度（1.6~2.3 g/cm3），当其与环氧树脂复合后，可显著降低材料的质量，得到轻质环氧树脂基吸波材料。
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1.一种环氧树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）巴沙木片的获取方法包括：沿巴沙木的生长方向切割，得到规格为1×2×0.3cm3的巴沙木片。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）阴离子表面活性剂溶液中阴离子表面活性剂包括聚丙烯酸钠、烷基苯磺酸钠和烷基硫酸钠中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）预处理的条件包括：温度为50~80℃，时间为0.5~2h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）尿素的摩尔、可溶性钴盐的摩尔、可溶性铁盐的摩尔和水的体积比为7.5~15mmol:0.75~7.5mmol:0.25mmol:60mL；
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）预处理巴沙木片的数量与钴铁溶液的体积比为1片:60mL；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）预氧化处理的条件包括：温度为200~300℃，时间为2~4h
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4）负载Fe2O3/Co3O4的碳材料的质量与环氧树脂溶液的质量比为1:19；
9.一种权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的环氧树脂基复合材料。
10.权利要求9所述的环氧树脂基复合材料在作为宽频吸波材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）巴沙木片的获取方法包括：沿巴沙木的生长方向切割，得到规格为1×2×0.3cm3的巴沙木片。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）阴离子表面活性剂溶液中阴离子表面活性剂包括聚丙烯酸钠、烷基苯磺酸钠和烷基硫酸钠中的一种或多种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）预处理的条件包括：温度为50~80℃，时间为0.5~2h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）尿素的摩尔、可溶性钴盐的摩尔、可溶性铁盐的摩尔和水的体积比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，蔡玉荣，姚菊明，马心怡，章晴，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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