石墨烯-鐵基復(fù)合納米材料的電磁響應(yīng)特性研究.pdf

1、由于日趨嚴(yán)重的電磁干擾問題,電磁波吸收材料已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。目前,對電磁波吸收材料的要求不僅要具有高的吸收能力和寬的吸收范圍,而且還要質(zhì)量輕便。因此,具有電磁波吸收特性的、豐富多樣的納米結(jié)構(gòu)材料得到了廣泛的研究。本文通過簡單環(huán)保的方法將具有良好物理和化學(xué)特性的石墨烯與傳統(tǒng)的磁性納米材料進(jìn)行復(fù)合,制備出石墨烯/四氧化三鐵和石墨烯/α-鐵兩種復(fù)合納米材料,并對其電磁波吸收特性進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:
　　1、石墨烯的制備及其電磁響

2、應(yīng)特性研究。
　　通過化學(xué)方法制備出多孔結(jié)構(gòu)的石墨烯,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌的表征,并測試其電磁參數(shù),計(jì)算不同厚度時的反射損耗。當(dāng)吸波涂層厚度為2mm時,在16.24GHz處的最大吸收為-14.13dB,不同厚度時整個頻率范圍(2-18GHz)內(nèi)達(dá)到-10dB的吸收頻帶寬度為12.96GHz,表明材料具有較好的電磁波吸收特性。原因是在合成石墨烯過程中缺陷的產(chǎn)生和殘留的含氧官能團(tuán)提高了石墨烯的阻抗匹配性能。
　　2、石墨烯/四氧化

3、三鐵復(fù)合納米材料的制備及其電磁響應(yīng)特性研究。
　　首先通過水浴攪拌制備出石墨烯/β-FeOOH復(fù)合納米材料,然后將其在氬氣環(huán)境下進(jìn)行退火處理制備出石墨烯/四氧化三鐵復(fù)合納米材料,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌的表征。發(fā)現(xiàn)石墨烯的引入有效地抑制了磁性納米粒子的聚合,使其均勻地分散在石墨烯的表面。同時,石墨烯與四氧化三鐵之間的接觸非常緊密,有效地改善了電磁波吸收性能。當(dāng)吸波涂層厚度為5mm時,在7.04GHz處的最大吸收達(dá)到了-40.36dB,而

4、且不同厚度時整個頻率范圍內(nèi)達(dá)到-15dB的吸收頻帶寬度為12GHz。
　　3、石墨烯/α-鐵復(fù)合納米材料的制備及其電磁響應(yīng)特性研究。
　　在氫氣/氬氣混合氣體環(huán)境下將石墨烯/β-FeOOH復(fù)合納米材料進(jìn)行退火處理制備出石墨烯/α-鐵復(fù)合納米材料。對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌的表征,并測試其電磁參數(shù),計(jì)算了不同厚度時的反射損耗。當(dāng)吸波涂層厚度僅為2.5mm時,在14.2GHz處的最大吸收達(dá)到了-31.5dB,而且不同厚度時整個頻率范圍內(nèi)