新材料及其应用

本发明公开了一种多孔氮化铌粉体微波吸收材料的制备方法，属材料科学技术领域。该方法以五氯化铌为铌源、无水乙醇为氧供体、二氯甲烷为溶剂，以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为造孔剂，采用溶胶-凝胶法制备氧化铌干凝胶，预烧后获得氧化铌粉体，再与结构稳定剂氰胺混合后在氨气气氛下经还原氮化反应获得多孔氮化铌粉体。本发明制备的氮化铌粉体结晶性良好、纯度高、物相为Nb4N5，颗粒尺寸分布均匀，并具有丰富的多孔结构，且孔径尺寸及数量可以通过简单的改变造孔剂用量加以调整，同时具有优异的微波吸收特性。

随着各种新型雷达、先进探测器及精确制导武器的发展，现代战争对武器系统隐身技术要求不断提高，严苛的工作条件要求电磁波吸收隐身材料同时满足“厚度薄、密度低、频段宽、吸收强、频谱波段多、稳定性高”等性能指标。目前常见的吸波材料有铁氧体、碳化硅和碳纤维等，但是，由于其存在密度较大、稳定性较差、吸收频带偏窄或匹配厚度大等缺点，难以满足复杂多变环境对吸波材料的新要求。因此，研发出具有优异吸波特性和综合性能的吸波材料对发展雷达隐身材料技术、保障武器装备生存和防御能力具有重要的科学意义和军事应用前景。氮化铌具有Nb2N、Nb4N5、NbN等多种物相，不仅具有熔点高、硬度大、化学稳定性高和耐腐蚀性好等优点，还具有过渡金属氮化物所特有类于金属性质的电学和磁学性能，因此，引起人们的极大关注，被广泛的应用于微电子器件、刀具保护涂层、装饰涂层以及机械制造等诸多工业领域，然而其在微波吸收领域的应用尚未见报道。

将氮化铌粉体制备成多孔结构并应用于微波吸收领域的研究至今尚未见报道。为此，探索一种工艺简单且便于调控孔结构的多孔氮化铌粉体制备方法，同时通过调控多孔结构提高材料吸波性能，使其满足现代军事科技对吸波领域的新要求，具有重要理论价值和实际意义。