CNTs/Polyester复合材料的微波吸收特性研究

研究了添加不同质量分数CNTs的聚酯基复合材料的电磁波吸收性能,初步分析了CNTs的螺旋结构和手征性质导致8～40GHz波段良好的吸收。其中厚度为1.40mm±0.05mm的CNTs/Polyester复合材料在25GHz有较强的吸收峰。     

新型碳基磁性复合吸波材料的研究进展

新型碳基磁性复合吸波材料因兼具质轻和高性能而成为当今电磁波吸收材料的研究主流。碳系吸波材料既有密度小、比表面大、电导率高等优点,也存在无磁性、阻抗匹配水平低等不足,常通过与磁损耗物质复合来构筑多样微结构、多元协同损耗机制的轻质复合材料,实现高强与宽频电磁波吸收。本文在总结国内外碳基复合材料吸波应用的研究基础上,以成分组成、复合方法、微观结构等为主线对比分析了新型石墨烯、碳纳米管、生物质多孔碳及其他碳系磁性复合吸波材料的研究进展,并指出了磁性碳系吸波材料存在的问题及未来发展趋势。      

纳米无机物/聚合物复合吸波功能材料

新型吸波材料在技术上要求强吸收、轻质、宽频、红外微波吸收兼容且综合性能好，利用纳米材料特殊的电磁光性能及有机聚合物的优良性能研制纳米无机物／聚合物复合吸波功能材料是实现该技术要求的有效途径。文中从吸波材料物理机制出发，评述了纳米无机物／聚合物用作吸波材料的优点及制备方法。     

碳黑/无机材料填充聚合物复合材料的微波吸收特性

研究了以乙炔碳黑和无机材料填充PVC复合材料的吸波性能。就无机材料的种类，配比及是否添加局炔碳黑等因素对吸波性能的影响进行了分析讨论。结果表明，在复合材料中，填充的无机材料的极性对吸收性能有影响；填充乙炔碳黑，材料具有良好的吸收性能；而乙炔碳黑和水合氧化铝混合填充复合材料的最大吸收衰减可达21.87dB。     

宽频磁性碳基复合吸波材料的制备及性能研究

目的 以可再生的生物质作为碳源,通过添加氯化钠作为活化剂,制备一种具有优良性能的吸波材料。方法 用一步热解法制备磁性碳基复合吸波材料,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮吸附比表面与孔径分布仪（BET）、超导量子干涉仪（SQUID）等对其物相、形貌、磁性能等进行表征,用矢量网络分析仪（VNA）测试其电磁参数。结果 不同组分的复合材料均具有宽频的微波吸收性能,表现出对生物质用量一定范围内的不敏感特性。生物质用量分别为0.8、1.0、1.5和2.0 g时,制备的不同磁性生物质碳复合材料在填充量（质量分数）为30%时,有效吸收带宽分别达到5.7、6.2、5.8和5.9 GHz。结论 吸波性能对生物质用量一定范围内的不敏感特性,可以避免生物质由于产地、季节等的不同对吸波性能造成影响,同时也有利于制备工艺的实际操作,提高了吸波性能实验结果的稳定性。     

微波吸收复合材料体系及其计算机辅助设计的研究进展

微波吸收材料是指将投射至材料表面的电磁波能量转变为热能等其他类型的能量,从而实现电磁波的衰减和损耗的一类功能材料。随着抗磁干扰、辐射防护和军用隐身的现实需求不断增加,电磁波吸收材料不断向材料复合化、结构多样化的方向发展。并且随着信息技术的不断发展,以有限元分析、第一性原理计算为代表的材料计算科学,已广泛应用于微波吸收材料成分结构设计中,是实现材料可复合、可分析、可控制的重要手段。本文在综述阻抗匹配、电磁衰减等电磁波吸收基本原理与重要方程的基础上,论述了材料结构成分设计理论与计算机辅助方法,并根据研究现状对微波吸收复合材料进行分类,介绍了各体系复合材料的结构成分设计特点,分析了目前研究存在的问题,展望了未来的发展方向。     

镀镍碳纳米管的微波吸收性能研究

用竖式炉流动法制备了碳纳米管,碳纳米管的外径40nm～70nm,内径7nm～10nm,长度50μm～1000μm,呈直线型,用化学镀法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍。碳纳米管吸波涂层在厚度为0.97mm时,在8GHz～18GHz,最大吸收峰在11.4GHz(R=-22.89dB),R<-10dB的频宽为3.0Hz,R<-5dB的频宽为4.7GHz。镀镍碳纳米管吸波涂层在相同厚度下,最大吸收峰在14GHz(R=-11.85dB),R<-10dB的频宽为2.23Hz,R<-5dB的频宽为4.6GHz。碳纳米管表面镀镍后虽然吸收峰值变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势对提高材料的吸波性能是有利的。碳纳米管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,从而雷达波能量被转换为其它形式的能量。     

纳米晶铁纤维微波吸收性能研究

用磁场引导的MOCVD法制备了几种纳米晶铁纤维,用SEM、XRD表征了纳米晶铁纤维的结构,利用各向同性材料电磁参数的测量方法测量了此铁纤维的电磁参数.比较模拟和试验结果发现:应用各向同性材料电磁参数的测量方法,可测量各向异性材料的电磁参数,此参数可用来指导雷达波吸收涂层的设计.     

复合吸波剂填充水泥基材料吸波性能研究

对水泥基掺杂混合吸波剂复合材料的吸收性能进行了研究，在水泥基体中分别填充不同比例的炭黑／二氧化锰、炭黑，铁粉、炭黑／铁氧体并进行吸波性能测试，结果表明试样在2．6～18GHz频段内具有更强的吸收性能，〉10dB的带宽最多可达12．4GHz。并用阻抗匹配和谐振理论解释了吸波剂含量和种类对吸收性能及吸收峰的影响。     

碳基/羰基铁复合吸波材料的研究进展

碳基/羰基铁复合吸波材料结合了各自优势,具有独特的物理化学特性和良好的吸波性能,成为近年来研究热点之一。本文结合国内外最新研究成果,介绍了羰基铁吸波剂自身改性的研究现状,将碳基/羰基铁复合吸波材料的研究成果系统归纳为6大类,即石墨烯/羰基铁复合吸波材料、碳纳米管/羰基铁复合吸波材料、碳纤维/羰基铁复合吸波材料、炭黑/羰基铁复合吸波材料、石墨/羰基铁复合吸波材料以及其他碳材料与羰基铁的复合吸波材料,并进行了详细介绍。最后,指出了碳基/羰基铁复合吸波材料未来研究亟待解决的性能调控和轻量化等问题,展望了其在宽频隐身等方面的发展前景。     

Complex Electromagnetic Parameters and Microwave Absorption Properties of Iron Nanochain/Carbon Nanotube Composite Materials

Journal of Superconductivity and Novel Magnetism - The relationship between impedance matching conditions, complex electromagnetic (EM) parameters, and EM wave absorption performances of iron...     

碳纳米管/聚合物基复合材料的研究进展

简要介绍了碳纳米管的结构及其分散性,说明碳纳米管具有一维结构及中空的内部结构,极高的化学稳定性,易于团聚.影响碳纳米管分散体系稳定性的关键是空间效应,所以末端亲水基团的结构和性能将明显影响碳纳米管的分散.碳纳米管在基体中的良好分散使复合材料力学性能大幅度提高,并且由于其优良的光电性能,加入碳纳米管也可显著提高复合材料的光电性能和导电性能.此外,碳纳米管石墨层的本质及独特的结构和尺寸,使碳纳米管在提高复合材料的热性能方面也有很大贡献.     

掺镍介孔碳/聚苯胺复合材料吸波性能研究

在制备出含镍介孔碳(OMC-Ni)和十二烷基苯磺酸钠(LAS)/HCl掺杂聚苯胺(PANI)复合物基础上,采用同轴传输线法测试了材料在2-18 GHz范围的电磁参数并获得其吸波性能。结果表明:提高介孔碳中镍掺杂量及改变复合物中PANI含量均能有效提高材料的反射损耗,且有效吸收带宽(≤–10 dB)与材料匹配厚度密切相关,如OMC-Ni0.05/PANI厚度d=1.9 mm时有效带宽为5.0 GHz(10.7–15.7 GHz)。     

Green-Solvent-Processable Composite Micro/Nanofiber Membrane with Gradient Asymmetric Structure for Efficient Microfiltration

Electrospinning technology has attracted extensive attention in recent decades and is widely used to prepare nanofiber membranes from hundreds of polymers. Polyvinyl formal acetal (PVFA), as a polymer with excellent properties such as high strength and heat resistance, is not reported on the electrospun water treatment membrane. In this paper, the preparation process of electrospun PVFA nanofiber membrane is optimized, and the effect of sodium chloride (NaCl) addition on the physical and mechanical properties and microfiltration performance of nanofiber membrane is also explored. And the hydrophobic PVFA nanofiber filter layer is then combined with a hydrophilic nonwoven support layer to construct a composite micro/nanofiber membrane with a pore-size gradient structure and a hydrophilic/hydrophobic asymmetric structure. Finally, unidirectional water transport and water treatment performance are further investigated. The results show that the tensile breaking strength of the composite membrane can reach up to 37.8 MPa, the retention rate for particles with the size of 0.1–0.3 µm is 99.7%, and the water flux is 513.4 L m⁻² h⁻¹ under the hydrostatic pressure. Moreover, it still has a retention of more than 98% after three repeated uses. Therefore, the electrospun PVFA composite membrane has a great potential in microfiltration.     

木基多孔炭/铁氧体复合吸波材料的制备与性能表征

以马尾松木材为原料,使用低温预处理、真空浸注和高温原位生长等手段制备了性能优异的木基多孔炭/铁氧体复合吸波材料(WPC/Fe3 O4),采用XRD、XPS、SEM、VNA等技术对复合材料的物相、成分、形貌和电磁特性等进行表征分析,初步阐述了其吸波机理.结果表明:制备的WPC/Fe3 O4具有优异的吸波性能,其反射损耗峰值达-35.6 dB,有效吸波频带宽超过5.6 GHz,并且在3～4.3 mm厚度范围内均可实现对全部Ku频段电磁波的有效吸收;WPC/Fe3 O4具有规则通直的孔隙结构和丰富的异质界面,高温下Fe3 O4纳米粒子均匀生长于木基多孔炭的孔隙和炭壁中;随着碳化温度的升高,WPC/Fe3 O4的介电常数显著增大而磁导率变化较小;WPC/Fe3 O4的电磁损耗机制主要为导电损耗、磁损耗和界面极化损耗.复合材料表现出对Ku频段电磁波的高效与宽频吸收,有望实现其在电子通讯或目标隐身等微波领域的应用.     

石墨烯掺杂碳基复合材料的研究进展

石墨烯是目前国内外研究的热点,其本身作为碳基材料与其他类型的碳基材料进行复合具有重要的研究价值.在简要介绍石墨烯性质的基础上,综述了近年来石墨烯与其他主要碳基材料进行复合的进展,主要包括C60、碳纳米管、炭黑、介孔碳及活性炭等,介绍了这些材料的实验合成方法与原理,并对其性能进行了比较分析,还重点阐述了石墨烯掺杂碳基复合材料现阶段的应用,并展望了该类材料在未来的发展方向.     

碳纳米纤维气凝胶的制备及其吸油性能

先用静电纺丝-液相接收技术制备蓬松的聚丙烯腈(PAN)三维纳米纤维,然后将其进行热稳定化处理得到超轻纳米纤维气凝胶(CNFAs)。CNFAs内部是碳纳米纤维交叠形成的开孔网络,发生80%应变后能回弹到原形。用聚二甲基硅氧烷(PDMS)气相沉积疏水化处理后,CNFAs的水接触角增大到145°。研究了静电纺丝纳米纤维的原始堆积密度对CNFAs的体积收缩率、密度、吸油容量以及循环吸附量的影响,结果表明：这种气凝胶的机械性能优异。纳米纤维合适的初始堆积密度为4 mg·mL^-1,制备出的CNFAs对油类污染物的吸附量可达到自重的185倍;用燃烧和挤压方法10次循环回收吸附饱和的CNFAs,其吸附容量仍保持稳定。     

炭/炭复合材料磷酸盐涂层的抗氧化性能研究

为防止飞机刹车副用炭/炭(C/C)复合材料在刹车过程中氧化失效,研究了以磷酸、氧化硅和磷酸盐等为原料所制备的磷酸盐涂层的抗氧化性能,结果表明:涂覆有涂层的C/C复合材料在700 ℃氧化66 h后,其氧化失重率仅为1.11%;涂层试样在1 200 ℃氧化5 min后,失重率不超过0.8%;经900 ℃、3 min←→室温、2 min 100次热震后,涂层试件失重率为1.6%.涂层与基体结合牢固,一直保持完好,没有剥落,说明该涂料具有耐高温、热稳定性好等优点,适合作为C/C复合材料表面防氧化涂层.     

石墨烯基复合吸波材料的研究进展

石墨烯由于其独特的物理和化学性能,在吸波领域备受瞩目,成为吸波材料研究的一大热点。综述了石墨烯／磁性纳米颗粒复合吸波材料、石墨烯／导电聚合物复合吸波材料及石墨烯／纳米金属或金属氧（硫）化物复合吸波材料在吸波领域的应用研究现状,并展望了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。     

碳基材料吸波性能研究进展

随着雷达探测技术的迅猛发展和电磁波辐射污染的日益加剧,新型吸波材料的研究和开发成为各国研究的热点。单一吸收剂存在吸波频带窄和吸收强度低等缺点,无法满足新型吸波材料频带宽、厚度薄、质量轻、吸收强的要求。碳材料具有密度低和吸波性能好等优点,通过与其他吸收剂的双组分、多组分复合,或对复合材料的微观结构进行设计,碳系复合材料表现出优异的吸波性能。简要介绍了吸波材料的工作机理,然后分别从炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯和其他碳系材料等5个方面综述了碳系材料在电磁波吸收中的应用和发展,归纳了碳系材料吸波性能的最新研究进展,最后提出了当前研究中存在的不足并明确了研究方向。