锰酸镧掺杂及复合吸波材料的制备与性能研究

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随着高新技术的发展,各种电子产品的使用在生活中越来越普及,随之带来大量的电磁辐射以及电磁污染,对人们的生活、电子装置的应用以及军事国防事业带来了大量的干扰。而吸波材料能够有效的减小或消除电磁干扰,因而电磁波吸收以及防护技术得到了大量的关注。目前传统的单一性材料无法满足吸波材料对“薄、轻、宽、强”等优异性能的要求,因此复合吸波材料成为现代吸波材料的主要研究方向。本文以稀土锰氧化物LaMnO3为研究对象,提出掺杂锰酸镧作为吸波材料的理论依据。并通过溶胶-凝胶法分别制备得到K元素以及Nd元素掺杂的La1-xTxMnO3(T=K,Nd)复合材料。通过研究掺杂含量与电磁参数的关系,得到具有最优吸波性能的掺杂锰酸镧复合材料。结果表明:当钾掺杂含量为0.2时,材料在吸波层厚度为1.25 mm时的最大吸波损耗值达33 dB,吸波频带宽度约为2.1 GHz,可满足当前对吸波材料“薄、轻、宽、强”的需求。石墨烯特殊的优异性质使得其在吸波材料领域受到普遍关注。本文通过Hummers法制备得到氧化石墨,并通过在水合肼还原的过程中加入不同含量的锰酸镧粒子,制备得到石墨烯/锰酸镧复合吸波材料,并探究不同含量的石墨烯对复合材料的组织结构以及电磁参数的影响。结果表明锰酸镧/石墨烯复合材料的吸波性能相比锰酸镧有明显提高。在吸波层厚度2.5 mm时,石墨烯含量为2%的锰酸镧复合材料,在6.78 GHz处反射损耗的吸收峰达到25.53 dB,当RL=10 dB时的吸波频带宽度为1.53 GHz(6.10-7.63 GHz)。因此,石墨烯与锰酸镧复合不仅提高了材料的电磁损耗,同时拓宽了材料的吸波频带。
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