專利名稱：輕型復合空心金屬微球的制備方法
技術領域：
本發(fā)明是一種新型的功能材料的制備方法，屬于電磁波吸收材料制造的技術領域。
背景技術：
隨著電訊產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，應用于國防與個人、工業(yè)和商業(yè)目的的電磁設備在數(shù)量和種類上都出現(xiàn)了空前的增長。電磁輻射成為當今不可忽視的一大污染源。電磁輻射作用于人體神經(jīng)系統(tǒng)，影響新陳代謝及腦電流，使人的行為發(fā)生變化及相關器官發(fā)生變化，并進而影響人體的循環(huán)系統(tǒng)、免疫及生殖和代謝功能，嚴重的甚至會誘發(fā)癌癥。電磁輻射對設備的干擾引起電波傳送的中斷、電腦和電子控制系統(tǒng)功能失常。
因此，研發(fā)新型吸波材料一直是國內外研究的熱點，無論是在軍事上提高隱身技術和國防防御能力，還是在民用方面減少電磁輻射對人體的傷害都有非常積極的意義。
涂覆型吸波材料一直是隱身材料重要的研究方向，正向獲得“薄、輕、寬、強”的吸波涂層的方向發(fā)展。磁性金屬粉末，如鐵、鈷、鎳及其合金粉末，對電磁波具有吸收、透過和極化等多種功能，是發(fā)展最早、應用最廣的涂覆型吸波材料之一。但金屬微粉的比重大，鐵在空氣中易被氧化，鈷、鎳則較貴重；最近熱門的納米金屬粉體盡管性能優(yōu)異，但在大量制備、保存、穩(wěn)定性方面仍存在許多實際問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種尺寸、成份、與電磁學性能可調變的輕型復合空心金屬微球及制備方法。
本發(fā)明的輕型復合空心金屬微球的制備方法是①篩選出所需粒徑的空心陶瓷微球；②將篩選出的空心陶瓷微球進行系列表面處理，以達到有良好的金屬結合位點；③先進行敏化處理，再進行活化處理，使陶瓷微球表面獲得一層分布均勻的活性引發(fā)層；④將經(jīng)活化處理后的空心陶瓷微球在電磁攪拌下均勻分散于化學鍍液中，并進行化學鍍包覆，獲得以空心陶瓷微球為核心模板的輕質復合空心金屬微球。
敏化處理采用氯化亞錫膠體，活化處理采用膠體鈀活化液。進行化學鍍包覆的金屬為金、銀、銅、鎳、鈷中的一種或一種以上的混合液。在化學鍍包覆中通過多次含不同金屬鍍液的處理，制備出多層金屬復合的功能匹配的空心金屬球。
本發(fā)明的優(yōu)點在于金屬微球以空心陶瓷微球為核心模板，采用濕法化學沉積—化學鍍方法在空心球表面涂覆上一薄層金屬，制備出新型的大小、成份可控的系列空心金屬復合微球(其內孔徑及金屬層厚度均可調控)，不僅大大降低材料的比重，而且可對金屬的電磁特性進行調變，實現(xiàn)功能匹配。
具體實施例方式
以空心鎳金屬微球的制備為例(1)根據(jù)需要篩選出所需粒徑的空心陶瓷球；(2)將同一粒徑的空心陶瓷球進行系列表面處理，為下一步提供良好的金屬結合位點；(3)再用氯化亞錫膠體進行敏化處理，然后放入膠體鈀活化液中活化處理，在陶瓷球表面獲得一層分布均勻的鈀的活性引發(fā)層；(4)將經(jīng)活化處理的空心陶瓷球通過電磁攪拌分散作用，均勻分散于化學鍍鎳溶液中，并在相應工藝條件下進行化學鍍包覆，獲得以空心陶瓷球為核心模板的輕質鎳金屬微球；(5)通過調節(jié)化學鍍的具體工藝參數(shù)如施鍍時間、鍍液濃度、空心陶瓷球的加入量等，金屬包覆層的厚度也不同，因此可控制性制備大小不同的金屬微球；(6)換不同粒徑的空心陶瓷球，做上述處理，則可得到內孔徑及鎳金屬層厚度均可調節(jié)的空心鎳金屬球；(7)改變溶液的組成(還原劑種類和金屬鹽成份)和工藝條件，獲得金屬層的組分及其含量不同的系列多元復合的空心金屬球a)改變鍍鎳液中的還原劑種類(如甲醛或次亞磷酸鈉或硼氫化鈉等)，可得到純鎳、Ni-P合金、Ni-B合金等含不同鎳含量的外殼金屬層；b)改變鍍液中主鹽金屬離子的成份，如添加銅鹽、鐵鹽、鈷鹽等，可得到二元(Ni-Cu，Ni-Fe，Ni-Co等)、多元金屬(Ni-Cu-Fe，Ni-Fe-Co，Ni-Cu-Co，Ni-Cu-Fe-Co等)復合的外殼層，各成份含量可通過各金屬離子的添加比例來方便地調節(jié)；c)在以次亞磷酸鈉為還原劑下，改變具體施鍍工藝條件，可制得含不同Ni-P比例的金屬層；(8)將經(jīng)鍍有一層金屬(鎳)復合的空心球放入另一金屬鍍液中(如銅、鈷、銀、金等)，制得以雙層金屬復合的空心球；如此反復，可制得多層金屬復合、功能匹配的空心球；(9)通過電磁學性能的測試和模擬優(yōu)化，篩選出性能最佳的匹配組成。
權利要求
1.一種輕型復合空心金屬微球的制備方法，其特征在于制備的步驟為①篩選出所需粒徑的空心陶瓷微球；②將篩選出的空心陶瓷微球進行系列表面處理，以達到有良好的金屬結合位點；③先進行敏化處理，再進行活化處理，使陶瓷微球表面獲得一層分布均勻的活性引發(fā)層；④將經(jīng)活化處理后的空心陶瓷微球在電磁攪拌下均勻分散于化學鍍液中，并進行化學鍍包覆，獲得以空心陶瓷微球為核心模板的輕質復合空心金屬微球。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕型復合空心金屬微球的制備方法，其特征在于敏化處理采用氯化亞錫膠體，活化處理采用膠體鈀活化液。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的輕型復合空心金屬微球的制備方法，其特征在于進行化學鍍包覆的金屬為金、銀、銅、鎳、鈷中的一種或一種以上的混合液。
4.根據(jù)權利要求3所述的輕型復合空心金屬微球的制備方法，其特征在于在化學鍍包覆中通過多次含不同金屬鍍液的處理，制備出多層金屬復合的功能匹配的空心金屬球。
全文摘要
輕型復合空心金屬微球的制備方法是一種新型的功能材料的制備方法,屬于電磁波吸收材料制造的技術領域。該制備方法為:①篩選出所需粒徑的空心陶瓷微球;②將篩選出的空心陶瓷微球進行系列表面處理,以達到有良好的金屬結合位點;③先進行敏化處理,再進行活化處理,使陶瓷微球表面獲得一層分布均勻的活性引發(fā)層;④將經(jīng)活化處理后的空心陶瓷微球在電磁攪拌下均勻分散于化學鍍液中,并進行化學鍍包覆,獲得以空心陶瓷微球為核心模板的輕質復合空心金屬微球。
文檔編號C04B41/88GK1333387SQ0112707
公開日2002年1月30日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權日2001年8月7日
發(fā)明者顧寧, 徐麗娜, 周凱常, 徐鴻飛, 沈浩瀛 申請人:東南大學