【摘 要】
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伴随着电子设备在生活中越来越广泛的应用,电磁波污染问题不可忽视。微波吸收材料就是一类通过耗散入射电磁波,将电磁波转换成别的形式的能量。从而大幅衰减反射波能量,减少电磁污染的一类材料。我们认为,微波吸收材料需要具有轻质,低厚度,高物化稳定性,吸收频带宽,强吸收等优点。石墨烯以及二硫化钼(Mo S2)是一类具有层状二维结构新型纳米材料,拥有良好的化学稳定性以及高比表面积,是一种理想的电介质微波吸收材料
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伴随着电子设备在生活中越来越广泛的应用,电磁波污染问题不可忽视。微波吸收材料就是一类通过耗散入射电磁波,将电磁波转换成别的形式的能量。从而大幅衰减反射波能量,减少电磁污染的一类材料。我们认为,微波吸收材料需要具有轻质,低厚度,高物化稳定性,吸收频带宽,强吸收等优点。石墨烯以及二硫化钼(Mo S2)是一类具有层状二维结构新型纳米材料,拥有良好的化学稳定性以及高比表面积,是一种理想的电介质微波吸收材料。但是纯的石墨烯以及Mo S2容易堆叠,且损耗机制单一,在单独作为吸波材料时性能较差。通过将层状二维材料与其他物质复合,能够发挥协同效应,进而改善这类材料的阻抗匹配特性。目前Mo S2作为微波吸收材料的研究尚处于起步阶段。本文以片状为主,通过与其他物质结合并制备材料并研究它们微波吸收性能。其主要研究内容如下:1、提出了一种通过简单的两步水热反应制备核壳可互换的Fe3O4@Mo S2和Mo S2@Fe3O4纳米复合材料的方法。通过控制水热温度,制备具有不同形貌Mo S2花状核壳结构Fe3O4@Mo S2纳米材料。测试结果表明,所制备的材料同时具有极低的最佳反射率(RLmin~-50 d B)以及宽最佳带宽(AB-10≥5 GHz)和高化学稳定性。随着合成温度从170℃升高到200℃,其出现RLmin的位置向高频率,匹配厚度(dm)更薄的区域移动。值得说明的是,在200℃下,所获得的Fe3O4@Mo S2的RLmin值为-50.75 d B,dm为2.90 mm,AB-10值5.0 GHz,dm为1.71 mm。并且在X和Ku频段内,可观察到反射率(RL)<-30 d B,dm<2 mm的区域。此外,与反向包裹的Mo S2@Fe3O4纳米材料相比,核壳结构Fe3O4@Mo S2表现出更加优异的综合微波吸收性能。2、提出了一种简单的水辅助化学气相沉积工艺,通过控制分解温度,高效率,可控地制备碳纳米管(CNTs)/Ni和链状碳纳米球(CCNSs)/Ni纳米复合材料。当C2H2在515℃催化分解时,所获得的CCNSs具有超高产率(产率=211.0)。测试结果表明,所制备样品的电磁特性以及微波吸收性能很大程度上取决于其微观结构和组成成分。这其中,所获得的CCNSs/Ni纳米复合材料在dm仅为1.68mm时,具有-28.32 d B的RLmin值;在1.71 mm的dm下,AB-10值为4.60 GHz。这项研究成果提出了一种高产量且简单有效CCNSs/Ni复合材料的制备策略,为设计合成轻量化微波吸收材料提供了新思路。3、提出了一种采用简单的CVD和水热法制备还原氧化石墨烯泡沫(RGOF)/Mo S2纳米片复合材料的方法。所制备的RGOF/Mo S2在25wt%石蜡混合比下表现出了优异的微波吸收性能,在dm=2.27 mm的情况下拥有-62.92 d B的RLmin值,在dm仅为2.12 mm处,AB-10值为4.48 GHz。进一步的研究表明,RGOF/Mo S2复合材料的电磁参数具有更广阔的调整空间,有望成为性能优异的微波吸收材料。
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