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吸波材料是指能够对投射到材料表面的电磁波进行有效吸收并将电磁能转化为热量或其他形式的能量而损耗,或者因为干涉相消使反射和透射的电磁波强度有效降低的电磁功能材料。在当代社会中,随着隐身技术在军事领域中的应用推广以及电磁污染对人体健康造成的危害日趋严重,人们对电磁波吸收材料的需要也日趋迫切。因此,电磁波吸收材料在军事领域具有重要的战略地位的同时,在民用领域中也有着很广泛的应用。性能优异的吸波材料要具备厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收性能强,即“薄、宽、轻、强”四个方面的特性,以满足多种应用条件下的性能需求。因此,开发和发展性能优异的电磁波吸收材料也无疑引发了很多科研工作者的重视。传统的电磁波吸收材料在应用中,由于单一的损耗机制,往往具备一些明显缺点,但当把它们组合成复合材料后,就可以取其优势、规避缺点地制备出符合要求的优质吸波材料。在这些复合材料中,磁性纳米金属以其高磁导率和高斯诺克极限而具备了很好的发展前景。本文研究了两种复合材料的制备工艺、化学组成、微观结构和电磁性能,揭示了磁性纳米材料在决定材料的衰减能力与阻抗匹配特性上的积极作用,阐明其影响了材料的电磁波吸收性能的机制。主要研究结果如下:1.制备了 Co纳米颗粒负载的球花状TiO2复合材料,并研究了 Co颗粒的添加以及不同填充质量比对该复合材料形貌、结构和微波吸收性能的影响。微观结构表征结果表明,成功制备了球花状TiO2前驱体,通过浸渍法在微球外均匀负载了 Co颗粒。将所制备出的Co纳米颗粒负载的球花状TiO2与石蜡以质量比30%和50%进行混合后,进行电磁性能测试,并与无负载的球花状TiO2进行对比。电磁波吸收性能评估表明,当在石蜡中的填充质量为50%的样品性能最优,该样品的最小反射损耗(RL)在6.8 GHz处,厚度为3.1 mm时,可以达到-62.3dB。有效吸收带宽(RL≤-1OdB)为13.2 GHz(3.9-17.1 GHz),可调匹配厚度为1.1-5.0mm。优异的电磁波吸收性能源自于Co纳米颗粒提升了材料的磁导率,在提高磁损耗的同时,显著优化了球花状TiO2的阻抗匹配特性,实现了磁性材料和介电材料的协同作用。2.设计并制备了双金属有机骨架衍生的CoNi/C纳米复合材料,通过与碳复合以进一步提高磁性纳米金属的微波吸收性能,并研究了碳化温度对MOFs衍生物该材料的相结构、形貌和微波吸收性能的影响。微观结构表征结果表明,所获得的复合材料的多孔碳基体中均匀负载了粒径为20 nm的CoNi合金纳米微粒。电磁波吸收性能评估表明,在650℃下获得的CoNi/C复合材料优于在500、800或950℃下制备的样品。当在石蜡中的填充质量为30%时,该样品的最小反射损耗(RL)在15.6GHz处,厚度为1.8mm时,可以达到-74.7dB。有效吸收带宽(RL≤10dB)为 15.1 GHz(2.9-18GHz),可调匹配厚度为 0.3-5.0mm。研究表明,以多孔碳基体与CoNi纳米颗粒复合能获得优异的电磁波吸收性能,这源自于该CoNi/C纳米复合材料实现了良好的阻抗匹配特性,建立了双重损耗机制,强化了金属纳米粒子与多孔碳之间的强界面损耗。