本发明涉及一种吸波粉、吸波材料、其制备方法及应用，属于功能性材料技术领域。
背景技术：
随着现代科技的发展，电子化、信息化技术的应用得到迅速发展，各种现代电子设备如手机等的快速普及，人们所使用和依赖的信息系统越来越多。电子设备辐射以及泄露的电磁波威胁着人类的健康与安全；信息系统都是借助于数字化信号传递的，很容易受电磁波干扰而产生误差。在民用方面，吸波材料可以减轻或避免电子和信息设备的辐射电磁波产生的电磁波干扰。在军用方面，吸波材料用于现代战争关键技术之——隐身技术中。因此，吸波材料在信息传播、电子器件、微波防护和军事等方面也获得了广泛的应用。
然而现有吸波材料磁导率提升遇到瓶颈，阻值提高受到限制，这样阻抗匹配等特性不佳。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种吸波粉，以硅硼复合包覆吸波粉，具有良好的电气性能。
本发明的第二个目的在于提供上述吸波粉的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种吸波材料，具有高的密度、磁导率和电阻率。
本发明的第四个目的在于提供上述吸波材料的制备方法，
本发明的第五个目的在于提供上述吸波材料的应用，用于制备电子元器件，电子元器件的结构和性能稳定且优。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种吸波粉，制备所述吸波粉的原料包括按重量份计的以下组分：
进一步地，正硅酸酯类化合物包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯和正硅酸戊酯中的至少一种；
硼酸酯类化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯和硼酸三戊酯中的至少一种。
进一步地，酸包括柠檬酸、乳酸、硼酸和乙酸中的至少一种；
吸波原粉包括铁粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁硅合金粉、铁硅铬合金粉、铁硅镍粉、铁硅铝镍粉和铁镍钼合金粉中的至少一种。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种吸波粉的制备方法，包括：
工作液制备步骤：在无水乙醇中加入正硅酸酯类化合物和硼酸酯类化合物，混匀，得到硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，待用；将水和酸混合并置于温度50-85℃的条件下，边搅拌边加入硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，加毕，继续保温10-60min，得到工作液；
偶联步骤：将氨基硅烷偶联剂以雾化喷洒的方式和吸波原粉混合，用球磨或研磨的方式进一步混匀，得到经偶联处理的吸波原粉；
混合步骤：将经偶联处理的吸波原粉和工作液混合，用球磨或研磨的方式混匀，得到混合物；
固化步骤：将混合物搅拌、加热烘干固化，得到吸波粉。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种吸波材料，包括按重量份计的以下组分：
进一步地，水基粘接剂为聚醋酸乙烯酯及其共聚物乳液、丙烯酸聚合物及其共聚物乳液、三元乙丙橡胶乳液、苯乙烯聚合物及其共聚物乳液、环氧树脂及其共聚物乳液、氨基树脂及其共聚物乳液、酚醛树脂及其共聚物乳液、聚酰胺乳液、醇酸树脂乳液、聚氨酯乳液、有机硅树脂乳液和聚丙烯酸钠中的至少一种。
进一步地，固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、n,n’-间亚苯基双马来酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、异氰酸酯化合物、过氧化二异丙苯、二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二烷基过氧缩酮中的至少一种；
稀释剂为水、二甲基甲酰胺、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和烃类溶剂中的至少一种；
助剂为聚丙烯酸类流平剂、聚硅氧烷类流平剂、聚丙烯酸类润湿剂、聚硅氧烷类剂润湿剂、矿物油消泡剂、有机硅消泡剂、甘露醇、聚乙二醇和甘油中的至少一种。
实现本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的吸波材料的制备方法，包括：
涂布浆料制备步骤：将吸波粉、水基粘接剂、固化剂、稀释剂和助剂混合，得到涂布浆料；
后处理步骤：将涂布浆料进行涂布、干燥和模压处理，得到吸波材料。
实现本发明的第五个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种吸波材料的应用，将如上所述的吸波材料用于制备电子元器件。
进一步地，电子元器件包括吸波材料和贴附在吸波材料至少一面的胶黏层、金属层或导热层。
本发明的配方设计原理如下：
本发明吸波粉的配方中，采用正硅酸酯类化合物和硼酸酯类化合物的双水解来制备硼酸和硅酸的复合溶胶，该复合溶胶可达分子或原子水平，均匀、完整地在粉体表面包覆。这种包覆越多，能够提高电气性能，但是包覆过多的话磁导率会下降，还需要控制包覆的均匀度，本发明限定的成分用量，是将吸波粉的综合性能提升的关键。
本发明的吸波材料，采用了上述的吸波粉，并且搭配水基粘接剂、固化剂、稀释剂、助剂，可以进一步制备吸波材料，可以有效提高吸波材料的密度，让磁导率提升。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的吸波粉以正硅酸酯类化合物和硼酸酯类化合物作为原料，以硅硼复合包覆吸波粉，使其具有良好的电气性能；
2、本发明的吸波材料具有高的密度、磁导率和电阻率，满足民用和工业场景的需求；
3、本发明将吸波材料用于制备电子元器件，电子元器件的结构和性能稳定且优。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
1、制备吸波粉：
按以下重量份准备制备吸波粉的原料：
吸波粉的制备方法：
工作液制备步骤：在无水乙醇中加入正硅酸酯类化合物和硼酸酯类化合物，混匀，得到硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，待用；将水和酸混合并置于温度70℃的条件下，边搅拌边加入硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，加毕，继续保温50min，得到工作液；
偶联步骤：将氨基硅烷偶联剂以雾化喷洒的方式和吸波原粉混合，用球磨或研磨的方式进一步混匀，得到经偶联处理的吸波原粉；
混合步骤：将经偶联处理的吸波原粉和工作液混合，用球磨或研磨的方式混匀，得到混合物；
固化步骤：将混合物搅拌、加热烘干固化，得到吸波粉。
其中，正硅酸酯类化合物包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯和正硅酸戊酯中的至少一种；
硼酸酯类化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯和硼酸三戊酯中的至少一种；
酸包括柠檬酸、乳酸、硼酸和乙酸中的至少一种；
吸波原粉包括铁粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁硅合金粉、铁硅铬合金粉、铁硅镍粉、铁硅铝镍粉和铁镍钼合金粉中的至少一种。
2、将吸波粉制备吸波材料：
按以下重量份备料：
其中，水基粘接剂为聚醋酸乙烯酯及其共聚物乳液、丙烯酸聚合物及其共聚物乳液、三元乙丙橡胶乳液、苯乙烯聚合物及其共聚物乳液、环氧树脂及其共聚物乳液、氨基树脂及其共聚物乳液、酚醛树脂及其共聚物乳液、聚酰胺乳液、醇酸树脂乳液、聚氨酯乳液、有机硅树脂乳液和聚丙烯酸钠中的至少一种；
固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、n,n’-间亚苯基双马来酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、异氰酸酯化合物、过氧化二异丙苯、二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二烷基过氧缩酮中的至少一种；
稀释剂为水、二甲基甲酰胺、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和烃类溶剂中的至少一种；
助剂为聚丙烯酸类流平剂、聚硅氧烷类流平剂、聚丙烯酸类润湿剂、聚硅氧烷类剂润湿剂、矿物油消泡剂、有机硅消泡剂、甘露醇、聚乙二醇和甘油中的至少一种；
吸波原粉的选择，主要是提高吸波粉和制备的吸波材料的密度，密度越大，越接近金属铁板材的密度，磁导率越大；而在制备吸波材料时，需添加一定量的树脂，主要选择低密度约1.0g/cm3的树脂，以提高电阻，但树脂会使得吸波材料的密度降低，磁导率起不来，因此二者的用量需取得平衡。
吸波材料的制备方法：
涂布浆料制备步骤：将吸波粉、水基粘接剂、固化剂、稀释剂和助剂混合，得到涂布浆料；
后处理步骤：将涂布浆料进行涂布、干燥和模压处理，得到吸波材料。
3、将吸波材料用于制备电子元器件：电子元器件包括吸波材料和贴附在吸波材料至少一面的胶黏层、金属层或导热层。
吸波原粉、水基粘接剂、固化剂，由旭戈玛(广州)合成材料科技有限公司提供。
实施例1：
实施例1中吸波粉的原料和吸波材料的组分，如表格1所示，其制备过程同具体实施方式；
表格1实施例1吸波粉的原料和吸波材料的组分
实施例2：
实施例2中吸波粉的原料和吸波材料的组分，如表格2所示，其制备过程同具体实施方式；
表格2实施例2吸波粉的原料和吸波材料的组分
实施例3：
实施例3中吸波粉的原料和吸波材料的组分，如表格3所示，其制备过程同具体实施方式；
表格3实施例3吸波粉的原料和吸波材料的组分
实施例4：
实施例4中吸波粉的原料和吸波材料的组分，如表格4所示，其制备过程同具体实施方式；
表格4实施例4吸波粉的原料和吸波材料的组分
实施例5：
实施例5中吸波粉的原料和吸波材料的组分，如表格5所示，其制备过程同具体实施方式；
表格5实施例5吸波粉的原料和吸波材料的组分
对实施例1-5中得到的吸波材料进行检测：
磁导率测试：使用频谱分析仪；表面电阻测试：使用表面电阻率测试仪；密度：使用密度天平。
吸力的测量方法：将吸波材料固定在20cm厚的玻璃板上，涂层厚度为0.15mm，采用一块100mm×100mm×0.5mm橡胶磁片，永磁材料用充磁机以1.0mm磁矩进行单面多极充磁，充磁后橡胶磁体的表磁为100gs。将充磁后的橡胶磁体吸附在固定有吸波材料的玻璃上，使用拉力计检测其垂直拉力，得出的垂直拉力数据。
检测结果如表格6所示：
表格6实施例1-5吸波材料的检测数据
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
1.一种吸波粉，其特征在于，制备所述吸波粉的原料包括按重量份计的以下组分：
2.如权利要求1所述的吸波粉，其特征在于，所述正硅酸酯类化合物包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯和正硅酸戊酯中的至少一种；
所述硼酸酯类化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯和硼酸三戊酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的吸波粉，其特征在于，所述酸包括柠檬酸、乳酸、硼酸和乙酸中的至少一种；
所述吸波原粉包括铁粉、羰基铁粉、铁硅铝合金粉、铁硅合金粉、铁硅铬合金粉、铁硅镍粉、铁硅铝镍粉和铁镍钼合金粉中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的吸波粉的制备方法，其特征在于包括：
工作液制备步骤：在无水乙醇中加入正硅酸酯类化合物和硼酸酯类化合物，混匀，得到硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，待用；将水和酸混合并置于温度50-85℃的条件下，边搅拌边加入硼酸酯-正硅酸酯乙醇溶液，加毕，继续保温10-60min，得到工作液；
偶联步骤：将氨基硅烷偶联剂以雾化喷洒的方式和吸波原粉混合，用球磨或研磨的方式进一步混匀，得到经偶联处理的吸波原粉；
混合步骤：将经偶联处理的吸波原粉和工作液混合，用球磨或研磨的方式混匀，得到混合物；
固化步骤：将混合物搅拌、加热烘干固化，得到吸波粉。
5.一种吸波材料，其特征在于包括按重量份计的以下组分：
6.如权利要求5所述的吸波材料，其特征在于，所述水基粘接剂为聚醋酸乙烯酯及其共聚物乳液、丙烯酸聚合物及其共聚物乳液、三元乙丙橡胶乳液、苯乙烯聚合物及其共聚物乳液、环氧树脂及其共聚物乳液、氨基树脂及其共聚物乳液、酚醛树脂及其共聚物乳液、聚酰胺乳液、醇酸树脂乳液、聚氨酯乳液、有机硅树脂乳液和聚丙烯酸钠中的至少一种。
7.如权利要求5所述的吸波材料，其特征在于，所述固化剂为1,3-双(叔丁过氧异丙基)苯、n,n’-间亚苯基双马来酰亚胺、三烯丙基异氰脲酸酯、异氰酸酯化合物、过氧化二异丙苯、二酰基过氧化物、叔烷基过氧酸酯、烷基氢过氧化物、二烷基过氧化物和二烷基过氧缩酮中的至少一种；
所述稀释剂为水、二甲基甲酰胺、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和烃类溶剂中的至少一种；
所述助剂为聚丙烯酸类流平剂、聚硅氧烷类流平剂、聚丙烯酸类润湿剂、聚硅氧烷类剂润湿剂、矿物油消泡剂、有机硅消泡剂、甘露醇、聚乙二醇和甘油中的至少一种。
8.一种如权利要求5所述的吸波材料的制备方法，其特征在于包括：
涂布浆料制备步骤：将吸波粉、水基粘接剂、固化剂、稀释剂和助剂混合，得到涂布浆料；
后处理步骤：将涂布浆料进行涂布、干燥和模压处理，得到吸波材料。
9.一种吸波材料的应用，其特征在于，将如权利要求5所述的吸波材料用于制备电子元器件。
10.如权利要求9所述的吸波材料的应用，其特征在于，所述电子元器件包括吸波材料和贴附在吸波材料至少一面的胶黏层、金属层或导热层。
技术总结