【摘 要】
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石墨烯作为一种新型的二维原子晶体,具有比表面积大、质量轻以及独特的力、热、光学性质,与传统磁性金属纳米吸波剂相比,石墨烯负载磁性纳米吸波剂表现出更加优异的吸波性能,因而成为近年来吸波材料领域的研究热点。本文采用油包水和高温煅烧二步法制备还原氧化石墨烯(rGO)空心微球负载磁性纳米粒子包括钴(Co)、镍(Ni)及钴镍合金(CoNi),并通过与环氧树脂泡沫复合制备磁性石墨烯空心微球/环氧树脂吸波泡沫复
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石墨烯作为一种新型的二维原子晶体,具有比表面积大、质量轻以及独特的力、热、光学性质,与传统磁性金属纳米吸波剂相比,石墨烯负载磁性纳米吸波剂表现出更加优异的吸波性能,因而成为近年来吸波材料领域的研究热点。本文采用油包水和高温煅烧二步法制备还原氧化石墨烯(rGO)空心微球负载磁性纳米粒子包括钴(Co)、镍(Ni)及钴镍合金(CoNi),并通过与环氧树脂泡沫复合制备磁性石墨烯空心微球/环氧树脂吸波泡沫复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)分别测试了样品的物相结构、化学成分与微观形貌。利用矢量网络分析仪测试了同轴试样的电磁参数,并利用Matlab模拟了吸波泡沫在1~18GHz范围内的电磁反射损耗,分析了电磁损耗机理。同时,采用弓形法测试了吸波泡沫平板复合材料的真实反射率。研究表明,吸波泡沫复合材料具有优异的电磁吸波性能。其中,CoNi/rGO空心微球/环氧吸波泡沫性能最优,在厚度为2.3mm、频率为12.82GHz处,最小反射率是-58.6dB,在10.6~16.9GHz和17.74~18GHz两个频段的反射率小于-10dB,有效频宽达6.56GHz。Ni/rGO空心微球/环氧吸波泡沫在厚度为2.5mm、频率为8.39GHz时,最小反射率-58.23dB,在7.46~9.67GHz频段的反射率小于-10dB,有效频宽为2.21GHz。Co/rGO空心微球/环氧吸波泡沫在厚度为2.1mm、频率为12.22GHz时,最小反射率达到-50.79dB,在10.69~14.43GHz频段的反射率小于-10GHz以下,有效频宽为3.74GHz。三个加有不同粒子的复合环氧树脂吸波泡沫平板,具有多频段的吸收,高、中、低频都有覆盖。
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