本發(fā)明涉及一種具有多損耗機(jī)制的FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料的制備方法，屬于微波吸收領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
近年來，雷達(dá)吸波材料因其在軍事、商業(yè)中的廣泛應(yīng)用引起越來越多的關(guān)注。眾所周知，微波吸收材料作為一種功能材料可以有效的吸收雷達(dá)波，并且通過材料自身的磁損耗或介電損耗將其轉(zhuǎn)化為熱能或其它形式的能量。吸收劑是吸波材料中起關(guān)鍵作用的組成部分，吸波材料主要靠吸收劑來吸收和衰減雷達(dá)波。要制備性能優(yōu)異的吸波材料，必須研制質(zhì)輕、吸收頻帶寬、對(duì)雷達(dá)波具有強(qiáng)吸收的吸收劑。一種吸波性能優(yōu)異的吸收劑，必須具有很高的阻抗匹配，即可使電磁波完全進(jìn)入到材料的內(nèi)部，并盡可能多將其損耗掉進(jìn)而減小反射。與傳統(tǒng)的磁性金屬和鐵氧體吸收劑相比較，半導(dǎo)體作為一種新型的介電型吸波材料逐漸受到了廣泛關(guān)注。如HeShuai等人發(fā)現(xiàn)多層的CuS在涂層厚度3.5mm時(shí)反射率可以達(dá)到-76.4dB(S.He,G.ShengW.C.Lu,X.Luo,B.Wen,L.Guo,M.S.Cao.ChemPlusChem2013,78,250-258)。WangGuang-Sheng等人采用水熱法成功制備了棒狀的納米β-MnO2，并將其與聚偏氟乙烯(PVDF)復(fù)合，在2.5mm下反射率損耗可達(dá)-75dB(G.S.Wang,L.Z.Nie,S.H.Yu,RSCAdv,2012,2,6216–6221)。ZhouMin制備的α-MnO2空心球在1.9mm時(shí)也能達(dá)到-40dB(M.Zhou,X.Zhang,J.M.Wei,S.L.Zhao,L.Wang,B.X.Feng.J.Phys.Chem.C2011,115,1398–1402)。為了利用半導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn)，并擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，各國(guó)科學(xué)家紛紛將半導(dǎo)體與磁性材料復(fù)合。其吸波性能相對(duì)于單一材料會(huì)有顯著提升，如LiuX.G采用電弧放電法，制備的Fe/ZnO復(fù)合物在3mm厚度下，反射率可達(dá)到-57.1dB，而同一厚度下，純Fe及ZnO均小于-40dB(X.G.Liu,D.Y.Geng,H.Meng,P.J.Shang,andZ.D.Zhang,Appl.Phys.Lett.92,2008,173117)。ZhaoBiao等人采用兩步水熱法合成的Ni-SnO2球，與未添加SnO2前，反射率損耗顯著提升，達(dá)到-18.6dB，用該種方法制備的純Ni反射率只能達(dá)到-5dB(B.Zhao,G.Shao,B.B.Fan,W.Li,X.X.Pian,R.Zhang,MaterialsLetters121,2014,118-121)。所以，將磁損耗材料與介電型復(fù)合得到多損耗機(jī)制的復(fù)合材料，將能有效的提高其阻抗匹配和損耗能力。在磁性材料中，鐵鈷合金具有高的飽和磁化強(qiáng)度和居里溫度，特別是當(dāng)鐵鈷的原子比為50:50時(shí)，居里溫度達(dá)到最大值，約980℃，在此溫度下鐵鈷合金均具有較好的吸波性能。而且，就其化學(xué)穩(wěn)定性而言，鐵鈷以固溶體形態(tài)存在，抗氧化能力強(qiáng)。盡管有較多的FeCo合成及微波吸收研究文獻(xiàn)，但基于多損耗機(jī)制的FeCo/半導(dǎo)體復(fù)合材料尚無報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：針對(duì)單一型磁損耗和介電損耗吸收劑存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有多損耗機(jī)制FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料的制備方法。ZnO具有高的介電常數(shù)，而FeCo合金具有高的飽和磁化強(qiáng)度、磁損耗強(qiáng)、居里溫度高的優(yōu)點(diǎn)，將FeCo合金與半導(dǎo)體ZnO復(fù)合可提升電磁波的吸收能力，拓寬頻帶。發(fā)明內(nèi)容：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段為：一種FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料的制備方法，包括如下步驟：步驟1，稱取一定量的FeSO4和CoCl2溶入蒸餾水中，對(duì)混合物料機(jī)械攪拌后往其中依次加入所需量的NaOH溶液、水合肼和ZnCl2，得到混合溶液；步驟2，在密封條件下，將步驟1的混合溶液置于反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱反應(yīng)，其中，所述加熱的溫度為120～200℃，所述加熱的時(shí)間為12～15h；步驟3，對(duì)經(jīng)過步驟2反應(yīng)后得到的產(chǎn)物進(jìn)行磁性分離，再進(jìn)行洗滌、干燥處理即可。其中，步驟1中，對(duì)于每1mmolFeSO4，CoCl2的加入量為1mmol。其中，步驟1中，所述NaOH溶液的濃度為3mol/L。其中，步驟1中，對(duì)于每1mmolFeSO4，NaOH溶液的加入量為5ml。其中，步驟1中，對(duì)于每1mmolFeSO4，水合肼的加入量為1.25mL。其中，步驟1中，對(duì)于每1mmolFeSO4，ZnCl2的加入量為1mmol。其中，步驟3中，所述洗滌是采用無水乙醇和蒸餾水進(jìn)行洗滌。其中，步驟3中，所述干燥的條件為在真空條件下，所述干燥溫度為60℃，干燥時(shí)間為12h。有益效果：相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用一步水熱合成法制備FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料，該方法用料簡(jiǎn)單，制備工藝簡(jiǎn)單，后續(xù)處理簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的合成設(shè)備，因此制備成本低，適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)；另外，本發(fā)明方法制備得到的FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料應(yīng)用范圍非常廣泛，其不僅具有較強(qiáng)的磁性能和較寬的吸收頻帶，同時(shí)還能結(jié)合ZnO半導(dǎo)體的介電損耗和FeCo合金的磁損耗，使材料的吸波性能達(dá)到最優(yōu)。附圖說明圖1為FeCo合金與實(shí)施例1、2、3制備得到的FeCo/ZnO復(fù)合材料的X射線衍射圖；圖2為實(shí)施例1、2、3制備得到的FeCo/ZnO復(fù)合材料的EDX圖；圖3為FeCo合金的電鏡掃描FE-SEM照片；圖4為FeCo/ZnO復(fù)合材料的電鏡掃描FE-SEM照片；圖5ZnO、FeCo合金以及FeCo/ZnO復(fù)合材料的反射損耗曲線；圖6為在加熱反應(yīng)時(shí)間分別為12、15、20h時(shí)制得的FeCo/ZnO復(fù)合材料的反射損耗曲線；圖7為在加熱反應(yīng)溫度分別為130、140、150℃下時(shí)制得的FeCo/ZnO復(fù)合材料的反射損耗曲線。具體實(shí)施方式：以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：一種FeCo/ZnO復(fù)合吸波材料的制備方法，包括如下步驟：步驟1，稱取4mmolFeSO4和4mmolCoCl2溶于50ml蒸餾水中進(jìn)行機(jī)械攪拌，對(duì)混合物料機(jī)械攪拌后往其中依次加入20mL3mol/L的NaOH溶液、5ml水合肼和4mmolZnCl2，得到混合溶液；步驟2，在密封條件下，將步驟1的混合溶液置于反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱反應(yīng)，其中，加熱的溫度為150℃，加熱的時(shí)間為12h；步驟3，反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)后得到的產(chǎn)物冷卻至室溫后進(jìn)行磁性分離，再對(duì)產(chǎn)物采用無水乙醇和蒸餾水反復(fù)清洗，清洗后于真空條件下，溫度60℃下干燥12h即可。實(shí)施例2：實(shí)施例2的制備方法與實(shí)施例1的制備方法基本一致，僅步驟2中的加熱溫度和加熱時(shí)間不同，實(shí)施例2的步驟2中加熱溫度為140℃，加熱的時(shí)間為15h。實(shí)施例3：實(shí)施例3的制備方法與實(shí)施例1的制備方法基本一致，僅步驟2中的加熱溫度和加熱時(shí)間不同，實(shí)施例2的步驟2中加熱溫度為130℃，加熱的時(shí)間為13h。實(shí)施例4：實(shí)施例4的制備方法與實(shí)施例1的制備方法基本一致，僅步驟2中的加熱溫度和加熱時(shí)間不同，實(shí)施例2的步驟2中加熱溫度為200℃，加熱的時(shí)間為15h。圖1為FeCo合金與實(shí)施例1、2、3制備得到的FeCo/ZnO復(fù)合材料X射線衍射圖，從XRD圖中可以看出，F(xiàn)eCo合金在(110)晶面出現(xiàn)明顯的特征衍射峰，當(dāng)與ZnO復(fù)合后，衍射峰中出現(xiàn)了ZnO的101、100、002、102衍射面，且FeCo衍射峰仍存在，表明制備的產(chǎn)物為FeCo/ZnO復(fù)合物。圖2為實(shí)施例1、2、3制備得到的FeCo/ZnO復(fù)合材料的EDX圖，從圖中可以看出，制得的FeCo/ZnO復(fù)合材料含有Fe,Co,Zn三種元素。圖3為純的FeCo合金的電鏡掃描FE-SEM照片，從圖中可以看出，純的FeCo呈現(xiàn)六角錐形。圖4為FeCo/ZnO復(fù)合材料的FE-SEM照片，從圖中可以看出，ZnO顆粒均勻的分布在六角圓錐狀FeCo合金的表面，且呈現(xiàn)筆狀物。圖5為純的ZnO、純的FeCo合金與FeCo/ZnO復(fù)合材料的介電損耗圖，從圖中可以看出，相比于純的FeCo和ZnO，F(xiàn)eCo/ZnO復(fù)合材料介電損耗有顯著的提升。圖6為在水熱反應(yīng)時(shí)間分別為12、15、20h下，制得的FeCo/ZnO復(fù)合材料的反射損耗圖，從圖中可以明顯看出，當(dāng)加熱反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí)，涂層厚度為1.5mm下時(shí)，反射損耗最低可達(dá)到-31dB；雖然比15h時(shí)的反射損耗要小，但吸收頻帶更寬，因此反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí)，F(xiàn)eCo/ZnO復(fù)合材料的吸波性能最好。圖7為在水熱反應(yīng)溫度分別為130、140、150℃，反應(yīng)時(shí)間均為12小時(shí)下，得到的FeCo/ZnO復(fù)合物的反射損耗圖，從圖中可以看出，當(dāng)反應(yīng)溫度為150℃時(shí)，反射損耗可達(dá)到-31dB；當(dāng)反應(yīng)溫度為130和140℃時(shí)，反射損耗分別為-18dB和-17dB，因此當(dāng)反應(yīng)溫度為150℃時(shí)，F(xiàn)eCo/ZnO復(fù)合材料的吸波性能最好。本發(fā)明方法能夠在六角圓錐型鐵鈷合金的表面均勻分布長(zhǎng)3～4μm、寬200～300nm左右的筆狀物ZnO顆粒，本發(fā)明采用一步水熱法能夠快速制得多損耗機(jī)制、吸波性能優(yōu)異的復(fù)合材料，在較低涂層厚度下，相比純的FeCo和ZnO，復(fù)合材料的吸波性能有顯著的提升，本發(fā)明制備方法工藝簡(jiǎn)單可控，價(jià)格低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明FeCo/ZnO復(fù)合材料中鐵鈷合金具有高的飽和磁化強(qiáng)度、高的磁損耗和高的居里溫度，從而可以彌補(bǔ)ZnO半導(dǎo)體的不足，另外，復(fù)合材料中ZnO半導(dǎo)體呈棒狀結(jié)構(gòu)，棒狀結(jié)構(gòu)的ZnO半導(dǎo)體處于單分散狀態(tài)，沒有出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，棒狀結(jié)構(gòu)的ZnO半導(dǎo)體環(huán)繞在六角圓錐型的FeCo的周圍，進(jìn)而有效的提升了復(fù)合材料的介電損耗能力和阻抗匹配性能，因此復(fù)合材料的吸波性能得到了大幅度的提升，本發(fā)明復(fù)合材料應(yīng)用范圍非常廣泛，例如可作為輕質(zhì)電磁屏蔽材或制作微電子元件等。