一种CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103694951103694951A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310639055.2(22)申请日2013.11.29(71)申请人中国人民武装警察部队工程大学地址710086陕西省西安市沣东新城三桥武警路1号(72)发明人曾俊薛军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C09K3/00(2006.01)C23C28/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称一种CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料及其制备方法(57)摘要一种CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料及其制备方法，在镀镍溶液中对粗化后的碳纤维进行电沉积，使碳纤维表面电沉积有金属镍层，然后将表面沉积有金属镍层的碳纤维过滤出来并清洗干燥，得镀镍碳纤维；将化学镀铜溶液的pH值调节至11～13，然后对镀镍碳纤维进行化学镀铜，随后过滤并清洗干燥，得镀镍铜碳纤维；将镀镍铜碳纤维放入管式炉于300～450℃在空气中氧化，然后自然冷却到室温，得CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料，其结构包括碳纤维以及包覆在碳纤维表面的金属镍层，金属镍层表面还包覆有CuO层。本发明能够使碳纤维在保持其原有性能的基础上，具有优良的阻抗匹配特性，并能兼备介电损耗和磁损耗两种电磁波损耗机制，因此吸收强度高且吸收频带宽。CN103694951ACN1036945ACN103694951A权利要求书1/1页1.一种CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料，其特征在于：包括碳纤维以及包覆在碳纤维表面的金属镍层，金属镍层的表面还包覆有CuO层。2.根据权利要求1所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料，其特征在于：所述的CuO层包括CuO基底层以及生长在CuO基底层上的CuO纳米线，CuO基底层包覆在金属镍层的表面。3.一种如权利要求2所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在镀镍溶液中对粗化后的碳纤维进行电沉积，使碳纤维表面电沉积有金属镍层，且电沉积的阳极为金属镍板，阴极为粗化后的碳纤维，电沉积所采用的电流为120～200mA的直流恒定电流；电沉积结束后，将表面沉积有金属镍层的碳纤维过滤出来并反复用蒸馏水清洗，最后干燥，得镀镍碳纤维；2）将化学镀铜溶液的pH值调节至11～13，然后将镀镍碳纤维放入化学镀铜溶液中，在20～35℃下浸泡20～60min，随后过滤，并反复用蒸馏水清洗，最后干燥，得镀镍铜碳纤维；3）将镀镍铜碳纤维放入管式炉在空气气氛中氧化4h，控制升温速率为5～20℃/min，氧化温度为300～450℃，然后自然冷却到室温，金属镍层表面形成CuO层，得CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料。4.根据权利要求3所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）中粗化后的碳纤维是采用以下方法得到的：将干净的碳纤维放入质量浓度为50%～65%的浓硝酸中粗化处理，随后用蒸馏水洗涤碳纤维至中性，得到粗化后的碳纤维。5.根据权利要求4所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述干净的碳纤维是采用如下方法得到的：将碳纤维放入丙酮中浸泡并超声20～50min，然后用蒸馏水清洗干净，即得干净的碳纤维。6.根据权利要求4所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于，所述的粗化处理的方法为：将干净的碳纤维在浓硝酸中浸泡的同时超声处理0.5～1h，然后继续浸泡5～8h，即完成粗化处理。7.根据权利要求3所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）在进行电沉积时于20～65℃下搅拌镀镍溶液，电沉积的时间为20～40min。8.根据权利要求3所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中金属镍板所含的金属镍的纯度为99.99%。9.根据权利要求3所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中镀镍溶液是由硫酸镍、氯化镍、硼酸以及十二烷基硫酸钠组成的，且镀镍溶液中硫酸镍的浓度为150～200g/L，氯化镍D的浓度为30～50g/L，硼酸的浓度为40～60g/L，十二烷基硫酸钠的浓度为0.1～0.3g/L。10.根据权利要求3或10所述的CuO/Ni/碳纤维复合吸波材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中镀铜溶液是由硫酸铜、酒石酸钾钠、碳酸钠以及甲醛组成的，且镀铜溶液中硫酸铜的浓度为8～20g/L，酒石酸钾钠的浓度为30～50g/L，碳酸钠的浓度为5～20g/L，甲醛的浓度为10～40mL/L。2CN103694951A