嵌有超小CeO2纳米粒子的碳纳米纤维的制备及其吸波性能

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO₂纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO₂@CNFs)复合材料,研究了CeO₂含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明,随CeO₂含量的增加,复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低,但阻抗匹配得到有效改善,吸波能力呈先增强后减弱趋势。CeO₂含量约为24.6%(质量)的CeO₂@CNFs-2样品因电磁衰减能力与阻抗匹配的更好平衡而表现出最好的吸波性能。当在石蜡基质中的填充量仅为10%(质量),厚度为3.0 mm时,最小反射损耗(RL)值达到-45.4 dB,RL低于-10 dB的有效吸收带宽为5.6 GHz(9.1～14.6 GHz),可覆盖约75%的X波段和45%的Ku波段。CeO₂@CNFs-2的吸波强度是纯CNFs的3.1倍,说明CNFs和CeO₂两者的协同作用能有效提高该复合体系的吸波性能。