石墨烯/EPS颗粒填充水泥的宽频吸波性能

水泥基复合材料内部同时添加发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒及石墨烯吸收剂可改善其阻抗匹配特性,并提升水泥的吸波性能。石墨烯/EPS颗粒填充水泥样品测试结果表明:样品厚度、EPS的填充量对其吸波性能影响显著;再加入适量的石墨烯后,样品吸收性能有明显改善。石墨烯含量2%、EPS填充率60%、水泥材料厚度30 mm时,石墨烯/EPS填充水泥样品8?12 GHz的反射损耗小于-10 dB。     

纳米聚苯胺-镀镍碳纤维复合材料屏蔽/吸波性能

以T300碳纤维经超声波化学镀镍制成的导电镀镍碳纤维作为电磁屏蔽体,以在丁醇/水溶液体系中采用界面聚合法制备的纳米结构聚苯胺为吸波体,与环氧乙烯基酯树脂复合,制得兼具电磁屏蔽与吸波功能的电磁防护碳纤维复合材料,研究了它的力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能、微观形貌等。结果表明:控制碳纤维化学镀镍的施镀时间、纳米结构聚苯胺的用量,可得到具有良好力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能的电磁防护碳纤维复合材料。当化学镀镍的施镀时间为20 min、纳米结构聚苯胺的用量为3.5wt%时,复合材料的拉伸强度为894.3 MPa,屏蔽效能为43~72 d B(10 k Hz^4 GHz),在10.77~18 GHz范围内,反射率≤-10 d B,峰值-23.2 d B(13.62 GHz)。     

碳基气凝胶复合材料电磁波吸收材料研究进展

随着无线电通信技术和各种电子设备的广泛应用,电磁污染日益严重,具有三维多孔结构的电磁波吸收材料成为科学研究的热点。总结了碳基气凝胶复合材料的研究进展,详细介绍了石墨烯气凝胶、生物质衍生的碳气凝胶和聚合物衍生的碳气凝胶的多种制备方法,碳气凝胶与磁性颗粒、碳化硅、碳纳米管和MXene复合而成的复合碳基气凝胶吸波材料的吸波性能。简要阐述了吸波材料的损耗机理,讨论了碳基气凝胶复合材料的组分、微观结构和损耗机制对吸波性能的影响。最后,就目前研究现状总结了碳基气凝胶复合材料在制备和性能提升方面的挑战,展望了碳基气凝胶复合材料的研究重点和发展方向。     

羰基铁与炭黑共混制备吸波涂层的研究

以聚氨酯（PU）清漆为基体,制备了以羰基铁（CIP）和炭黑（CB）为吸收剂的微波吸收涂层。在8～18 GHz频率范围内,使用弓形法测量其反射损耗,分析了涂层的阻抗匹配情况,并采用不同吸收剂共混来提高吸波性能。所制备的涂层中,成分质量比（CB：CIP：PU）为0.1：3：1,厚度为1.1 mm,有效反射损耗（优于-4 dB）的频宽达到了4.3 GHz（12.1～16.4 GHz）。     

复合助剂高能球磨对羰基铁粉低频吸波性能的影响

采用单一助剂硅烷偶联剂KH-560、表面活性剂硬脂酸钙和复合助剂(KH-560+硬脂酸钙)分别通过高能球磨制备片状羰基铁粉吸波材料的样品,系统地分析研究样品的微观形貌、物相、电磁参数,并通过电磁场传输线理论模拟计算吸波涂层反射损耗。结果表明:与单一助剂样品相比,复合助剂样品团聚现象明显减少,形成了平整、光滑的片状结构;模拟计算在2 mm厚度下,反射损耗小于–10 d B,复合助剂样品带宽达到1 GHz(1.4~2.4 GHz),且在2 GHz处的反射损耗峰值也达到–15 d B,均优于单一助剂样品。复合助剂的使用可以增强偶联剂和表面活性剂在片状羰基铁粉颗粒的表面包覆效果,达到更好的介电调控目的,提高低频吸波性能。     

(Zn_(0.3)Co_(0.7))_2-W型钡铁氧体电磁特性及吸波性能

采用sol-gel法合成了Ba(Zn0.3Co0.7)2Fe16O27六方铁氧体样品。通过XRD、SEM和Agilent8722ET网络分析仪等表征手段,研究了样品的显微结构、电磁特性及吸波性能。结果表明:在1250℃下制得的样品基本为单一相的Ba(Zn0.3Co0.7)2Fe16O27铁氧体。样品在14GHz附近出现介电损耗峰,在8～12GHz和15～17GHz内出现很宽的磁损耗。当吸波涂层厚度为1.85mm时,在15.3GHz左右反射损耗峰值可达到–23dB,并且在9～18GHz内反射损耗RL小于–10dB,具有优异的微波吸收性能。     

通过流延法制备铁粉基吸波电磁膜及其吸波性能研究

采用流延工艺制备含不同形貌铁粉吸收剂的吸波电磁膜,研究了所制电磁膜的吸波性能。结果表明:电磁膜吸波性能受到作为吸收剂的铁粉相貌的影响。采用片状铁粉吸收剂试样在2~18 GHz频率范围内实现微波反射率基本达到–5 d B,采用球状铁粉吸收剂试样在5~18 GHz频率范围内实现微波反射率基本达到–5 d B,吸收峰值均大于–20 d B。     

羰基铁粉/二氧化锰复合材料的微波吸收性能

以羰基铁粉(CIP)和二氧化锰为吸收剂,石蜡为基体制备了羰基铁粉/二氧化锰复合材料。在2~18 GHz的微波频段,测量了所制复合材料的介电常数和磁导率,在吸收剂质量分数为80%的基础上,讨论了二氧化锰与羰基铁粉的比例对复合材料吸波性能的影响。结果表明,随着二氧化锰与羰基铁粉质量比的增加,复合材料的磁导率实部和虚部及介电常数实部均逐渐减小,吸收峰向高频方向移动。当?(MnO2:CIP)为2:3时,所制复合材料的吸波性能最好,当涂层厚度为1.5 mm时,其反射损耗(RL)小于-10 dB的带宽达6.7 GHz(10.0~16.7 GHz)。     

漂珠/钡铁氧体/聚苯胺复合材料的制备及吸波性能研究

以溶胶–凝胶自蔓延燃烧法与原位掺杂聚合法相结合的方式制备了漂珠/钡铁氧体/聚苯胺复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)等表征了材料的微观形貌、晶体结构及组成。采用矢量网络分析仪在2~18 GHz频段内测定了复合材料的电磁参数。结果表明:所制材料的介质损耗和磁损耗最大值分别为0.30和0.52;当样品吸波层厚度为3.0 mm时,在电磁波频率为7.1 GHz时样品的反射损耗峰值为–33.74dB,在–20 dB的吸收带宽为3.2 GHz。     

石墨烯基纳米红外吸波材料的制备及消光性能研究

作为单原子厚度的碳材料,石墨烯因具有低密度、高比表面积和电子迁移率的特性,易于满足吸波材料所需的要求。目前,单一的吸波材料难以达到多波段、宽频带的吸收效果,为了拓宽其红外吸收频带,通过将氧化石墨烯与纳米γ-Al2O3复合,并采用水合肼原位还原制备石墨烯基吸波材料。利用Raman、XRD、FT-IR、EDX和SEM对复合材料的结构与形貌进行了分析,同时测试了烟幕对1.06 m激光和8～12 m波段的红外消光特性,结果表明,石墨烯基吸波材料对红外激光系统以及红外热像仪均具有一定的干扰作用。     

镀镍中间相沥青基碳纤维的吸波性能

为了改善中间相沥青基碳纤维的磁性能和吸波性能,通过化学镀工艺在中间相沥青基碳纤维表面均匀包覆了金属镍,研究了镀镍中间相沥青基碳纤维的磁性能和微波吸收性能。以镀镍中间相沥青基碳纤维作为吸收剂,环氧树脂为基体制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.02 mm时,吸波涂层在15.4~18 GHz反射率R小于-10 dB,最大吸收峰在18 GHz,反射率R为-20.74 dB。探讨了镀镍中间相沥青基碳纤维的吸收机理,在含镀镍中间相沥青基碳纤维的吸波涂层中,镀镍中间相沥青基碳纤维作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体作用下,耗散电流被衰减,从而电磁波能量转换为其它形式的能量,主要为热能,这是镀镍中间相沥青基碳纤维偶极子吸波涂层的主要吸波机理。     

螺旋形碳纤维结构吸波材料的制备及性能研究

用基板法以乙炔为碳源,镍板为催化剂,PCI,为助催化剂,通过化学气相沉积制备了螺旋形碳纤维手性吸收剂,并研究了其在2～18GHz的微波电磁特性：具有较高的介电损耗,电磁参数随频率的增大有减小的趋势,有利于实现宽频吸波。以螺旋形碳纤维作为吸收剂制备了Nomex蜂窝夹芯结构吸波材料,复合材料的厚度为9．5mm时,在3．76～18GHz反射率R小于-10dB,反射率小于-10dB的频宽为14．24GHz;最大吸收峰在10．4GHz,反射率R为-21．62dB。探讨了螺旋形碳纤维的吸波机理,螺旋形碳纤维是一种非常有发展前景的手性吸收剂和吸波材料。     

热处理对羰基铁粉磁性能和吸波性能的影响

为了改善羰基铁粉的微观结构和吸波性能,对羰基铁粉吸收剂在氮气氛下进行了热处理,热处理温度为300℃,热处理时间为30 h,研究了羰基铁粉的磁性能和在2～18 GHz的吸波性能。以热处理前后羰基铁粉作为吸收剂制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.2 mm时,热处理羰基铁粉吸波涂层在10.2～15.4 GHz反射率R小于-10 dB,反射率小于-10 dB的频宽为5.2 GHz,反射率小于-5 dB的频宽为10 GHz;最大吸收峰在12.8 GHz,反射率R为-22.68 dB。磁性能研究表明,热处理后随着矫顽力的增加,在2～18 GHz羰基铁粉的微波吸收峰向高频移动,而且吸收峰变宽,吸波性能得到大幅提高。     

镍锌铁氧体/炭黑填充环氧树脂基吸波性能研究

以环氧树脂为基制备了Ni—Zn铁氧体／炭黑双层结构复合材料吸波平板,由具有良好阻抗匹配的表面层、高吸收层组成（总厚度控制在6mm之内）。采用矢量网络分析仪对其在4～18GHz频段内的吸波性能进行了测试。结果显示,随炭黑质量分数的增加,吸收层的吸波陛能呈上升趋势,在炭黑质量分数达到35％时,在4．2GHz处出现吸收的峰值,此时,优于-6．00dB的有效频宽为5．8GHz。     

Direct Growth of Edge‐Rich Graphene with Tunable Dielectric Properties in Porous Si3N4 Ceramic for Broadband High‐Performance Microwave Absorption

High‐performance graphene microwave absorption materials are highly desirable in daily life and some extreme situations. A simple technique for the direct growth of graphene as absorption fillers in wave‐transmitting matrices is of paramount importance to bring it to real‐world application. Herein, a simple chemical vapor deposition (CVD) route for the direct growth of edge‐rich graphene (ERG) with tailored structures and tunable dielectric properties in porous Si₃N₄ ceramics using only methyl alcohol (CH₃OH) as precursor is reported. The large O/C atomic ratio of CH₃OH helps to build a mild oxidizing atmosphere and leads to a unique structure featuring open graphite nanosteps and freestanding nanoplanes, endowing the ERG/Si₃N₄ hybrid with an appropriate balance between good impedance matching and strong loss capacity. Accordingly, the prepared materials exhibit superior electromagnetic wave absorption, far surpassing that of traditional CVD graphene and reduced graphene oxide‐based materials, achieving an effective absorption bandwidth of 4.2 GHz covering the entire X band, with a thickness of 3.75 mm and a negligibly low loading content of absorbents. The results provide new insights for developing novel microwave absorption materials with strong reflection loss and wide absorption frequency range.     

石墨烯/铜镍铁氧体复合材料的制备及性能研究

为制备出宽波段磁波衰减材料,采用水热法制备得到了石墨烯/铜镍铁氧体复合材料（CNFRGO）,并对其进行SEM、XRD、红外光谱和拉曼光谱表征分析;然后测量其2~18 GHz的电磁参数,并计算其损耗角正切值和反射损耗,进而分析其微波衰减性能;最后,测量其中远红外波段的复折射率,利用测量数据和T矩阵法计算分析其红外波段消光和吸收性能。结果表明,尖晶石型铜镍铁氧体纳米颗粒吸附在还原石墨烯上,粒径大部分约为20 nm;CNFRGO同时具有介电损耗和磁损耗两种机制,其反射损耗低于-10 dB的频宽为3.7 GHz,在11.8 GHz处有峰值-14.7 dB;CNFRGO在近红外波段消光较强主要由散射引起,中远红外波段则主要由吸收决定,而其吸收能力在近红外和中红外波段较强,但在远红外大气窗口内相对较弱。因此,CNFRGO可同时吸收微波和红外辐射,是一种良好的微波与红外兼容材料。     

New Electromagnetic Absorbers Composed of Left-handed and Right-handed Materials

New double-layered electromagnetic absorbers are presented in this paper. The new absorbers composed of one lossy left-handed material absorbing layer and one impedance matching layer consisted of lossless right-handed material. It is indicated that the reflection loss of below ?20dB can be obtained in the frequency range 7GHz–13GHz. Power attenuation achieving ?50dB of narrow frequency band electromagnetic absorbers can also be obtained by modulate permittivity of right-handed material. Furthermore, the thickness of the whole absorbing structure is only 2mm, which is particularly helpful in some practical applications. The presented results are of reference significance for accurate design of the new electromagnetic absorbers and of practical prospects for stealth technology.     

扁平化对FeSi吸波材料微波电磁性能的影响

为阐明吸收剂颗粒形状与吸波材料微波电磁性能之间的关系,采用机械球磨工艺对气雾化球形FeSi合金粉末进行扁平化处理并制成FeSi吸波材料。借助SEM和矢量网络分析仪,研究了球磨时间对FeSi颗粒形貌及1～18GHz内吸波材料电磁参数与吸波性能的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,FeSi颗粒的扁平率增大。与未球磨样品相比,球磨32h的FeSi合金吸波材料的ε'在整个频率范围内增大了0.5倍,μ'(在1GHz时)由1.24增大到1.94,μ"(在1GHz时)由1.00增大到1.30。扁平化处理明显改善了FeSi吸波材料的低频吸波性。