本發(fā)明涉及吸波材料，特別涉及一種ni3inc0.5吸波材料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著通訊技術(shù)及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建重量輕、吸收強(qiáng)、厚度薄、寬頻率特性的吸波材料對削弱電磁輻射的影響有重大意義。

2、近些年兼具介電損耗和磁損耗等多種損耗機(jī)制的金屬碳化物脫穎而出，作為非化學(xué)計量比雙金屬碳化物ni3znc0.7具備可精準(zhǔn)調(diào)控組成、合成成本低、更易形成缺陷等優(yōu)點，因此在吸波領(lǐng)域具有較大的發(fā)展?jié)摿?。部分研究人員將其與多種碳材料復(fù)合增強(qiáng)介電性能并得到了優(yōu)異的吸波性能。

3、ni3inc0.5與ni3znc0.7有較多的相似性，但更多的被應(yīng)用于催化、電池和其他能源領(lǐng)域，從未被應(yīng)用于吸波領(lǐng)域，存在研究空白。

4、目前，對ni3inc0.5的本征電磁參數(shù)及吸波性能屬于未知狀態(tài)。目前報道的ni3inc0.5的制備方法中，固相法（https://doi.org/10.1039/d3dt01331f）應(yīng)用較為廣泛。其合成原材料為ni、in的氫氧化物，然而氫氧化物在某些反應(yīng)條件下可能會發(fā)生副反應(yīng)，這不僅降低了產(chǎn)物的產(chǎn)率和純度，也可能影響最終材料的性能；同時氫氧化物在儲存和處理過程中可能更容易吸濕或發(fā)生分解。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種ni3inc0.5吸波材料及制備方法，該材料制備方法具有化學(xué)均勻性較好，操作簡單的特點。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種ni3inc0.5吸波材料，以球形顆粒為主，少數(shù)球形顆粒燒結(jié)團(tuán)聚形成少量棒狀顆粒，球形顆粒直徑大約在50-80?nm左右，表面較為光滑且分布均勻；棒狀顆粒長度大約在100-150?nm，直徑在50-80?nm，兩種顆粒表面均為ni3inc0.5相。

4、球形顆粒具有良好的對稱性，能夠均勻地散射入射電磁波，減少信號的反射，提高吸波效率。而棒狀顆粒的存在可以引入不對稱性，促進(jìn)電磁波的多次反射及散射，從而進(jìn)一步增強(qiáng)吸波效果。

5、一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，包括以下步驟；

6、（1）將ni(ch3coo)2·4h2o、in(ch3coo)2·6h2o分散到n,?n-二甲基甲酰胺（dmf）中，磁力攪拌后得到液體a；

7、（2）將對苯二甲酸（pta）、三乙胺（tea）分散到dmf中，磁力攪拌后得到液體b；

8、（3）將步驟（2）所得液體b倒入步驟（1）所得液體a，繼續(xù)攪拌，得到ni3inc0.5前驅(qū)體溶液；

9、（4）將步驟（3）所得ni3inc0.5前驅(qū)體溶液放入循環(huán)水抽濾器中抽濾，得到凝膠狀樣品；

10、（5）取步驟（4）所得凝膠狀樣品在氮氣氣氛條件下進(jìn)行煅燒，經(jīng)自然冷卻至室溫后，得到了ni3inc0.5吸波材料。

11、所述步驟（1）中，將ni(ch3coo)2·4h2o和in(ch3coo)2·6h2o分散到125-300?mldmf中；其中，ni(ch3coo)2·4h2o與in(ch3coo)2·6h2o相互之間的摩爾比為3：1。

12、通過精確控制鎳（ni）和銦（in）的摩爾比，可以確保在后續(xù)反應(yīng)中形成具有特定化學(xué)組成的ni3inc0.5前驅(qū)體。在合成過程中，dmf作為溶劑，有助于金屬鹽ni(ch3coo)2·4h2o和in(ch3coo)2·6h2o的溶解和混合，為后續(xù)的配位反應(yīng)提供了一個均相的反應(yīng)環(huán)境。

13、所述步驟（1）中，磁力攪拌0.5-1?h。

14、所述步驟（2）中，將7-10?mmol?pta和2-4?ml?tea分散到100-200?ml?dmf中。pta作為一種有機(jī)酸，它在合成過程中可作為配體或輔助配體參與反應(yīng)，有助于形成穩(wěn)定的金屬配合物；而tea作為反應(yīng)中的堿源，用于調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值。該比例的設(shè)置更有助于產(chǎn)物的絡(luò)合及穩(wěn)定。

15、所述步驟（2）中，磁力攪拌0.5-1?h。

16、所述步驟（3）中，磁力攪拌1-20?h。

17、所述步驟（5）中，將步驟（4）所得樣品在氮氣氣氛條件下，以5?℃/min的升溫速率升至700-900?℃保溫10-12?h。在此煅燒時間及溫度下，能保證制備出單相ni3inc0.5。

18、所述步驟（5）制備成的ni3inc0.5材料應(yīng)用于吸波領(lǐng)域。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、本發(fā)明突出的實質(zhì)性特點在于首次采用溶液析出法制備出ni3inc0.5并測試了其本征電磁參數(shù)及吸波性能。結(jié)合材料的密度，發(fā)現(xiàn)在m(ni3inc0.5):m(石蠟)=20-60%的條件下，ni3inc0.5的最小反射損耗為-35.37?db，有效吸收帶寬為4.6?ghz，證實了ni3inc0.5在吸波領(lǐng)域具有極大的發(fā)展?jié)摿?。?yōu)異的吸波性能主要歸因于以下幾個方面：首先，ni3inc0.5材料中的ni具有過量的3d軌道未成對電子，這些未成對電子誘導(dǎo)了獨特的極化損耗，從而對電磁波吸收性能產(chǎn)生積極影響；其次，在高頻范圍內(nèi)，ni3inc0.5材料中的金屬ni和in由于其良好的導(dǎo)電性，會在外加電磁場中產(chǎn)生渦流效應(yīng)。這種渦流效應(yīng)會導(dǎo)致電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，從而產(chǎn)生磁損耗；同時，ni3inc0.5顆粒間的界面會導(dǎo)致極化弛豫現(xiàn)象，有利于電磁波通過極化損耗衰減電磁波；另外，棒狀顆粒的存在多重反射與散射被耗散，增強(qiáng)電磁吸波性能。

技術(shù)特征：

1.一種ni3inc0.5吸波材料，其特征在于，以球形顆粒為主，少數(shù)球形顆粒燒結(jié)團(tuán)聚形成少量棒狀顆粒，球形顆粒直徑大約在50-80?nm左右，表面較為光滑且分布均勻；棒狀顆粒長度大約在100-150?nm，直徑在50-80?nm，兩種顆粒表面均為ni3inc0.5相。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，將ni(ch3coo)2·4h2o和in(ch3coo)2·6h2o分散到125-300?ml?dmf中；其中，ni(ch3coo)2·4h2o與in(ch3coo)2·6h2o相互之間的摩爾比為3：1；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，將7-10?mmol?pta和2-4?ml?tea分散到100-200?ml?dmf中；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，磁力攪拌1-20?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種ni3inc0.5吸波材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（5）中，將步驟（4）所得樣品在氮氣氣氛條件下，以5?℃/min的升溫速率升至700-900?℃保溫10-12?h。在此煅燒時間及溫度下，能保證制備出單相ni3inc0.5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種ni3inc0.5吸波材料得應(yīng)用，其特征在于，所述ni3inc0.5材料應(yīng)用于吸波領(lǐng)域。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種Ni<subgt;3</subgt;InC<subgt;0.5</subgt;吸波材料及制備方法，（1）將Ni(CH<subgt;3</subgt;COO)<subgt;2</subgt;·4H<subgt;2</subgt;O、In(CH<subgt;3</subgt;COO)<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O分散到N,N?二甲基甲酰胺（DMF）中，磁力攪拌后得到液體A；（2）將對苯二甲酸（PTA）、三乙胺（TEA）分散到DMF中，磁力攪拌后得到液體B；（3）將液體B倒入液體A中，繼續(xù)攪拌，得到Ni<subgt;3</subgt;InC<subgt;0.5</subgt;前驅(qū)體溶液；（4）將步驟（3）所得溶液放入循環(huán)水抽濾器中抽濾，得到凝膠狀樣品；（5）取步驟（4）所得樣品，在氮氣氣氛條件下進(jìn)行煅燒，經(jīng)自然冷卻至室溫后，得到了Ni<subgt;3</subgt;InC<subgt;0.5</subgt;。本發(fā)明具有工藝簡單，成本較低的特點，且首次將該材料應(yīng)用于吸波領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：解秀波,劉瑞林,謝林,姜曉萌,侯傳信,杜偉,楊曉陽,孫學(xué)勤,張玉平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煙臺大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9