石墨烯-鋇鐵氧體復(fù)合材料的制備及吸波性能.pdf

1、石墨烯密度小、電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好,是潛在的介電損耗型吸收劑;片狀結(jié)構(gòu)的鋇鐵氧體吸收強、吸收頻帶寬、高的磁晶各向異性場、自然共振頻率高,是良好的磁損耗型吸收劑。本文綜合利用二者的優(yōu)點,采用水熱法和超聲混合法制備兼具介電、磁損耗功能的石墨烯-鋇鐵氧體復(fù)合材料,并研究組織結(jié)構(gòu)與吸波性能的關(guān)系。通過 XRD、SEM、XPS、AFM等表征分析了石墨烯、BaFe12O19及石墨烯-BaFe12O19復(fù)合材料的物相組成、微觀形貌、表面元素。通過振動

2、磁強計、網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀表征了不同體系制備的石墨烯-BaFe12O19復(fù)合材料的磁性能及電磁參數(shù),并采用Matlab模擬不同的石墨烯含量及不同的吸波層厚度對吸波性能的影響。
　　結(jié)果表明:通過改進的Hummers法制備的氧化石墨烯,其厚度為0.7-0.9 nm。水熱還原的石墨烯,其還原程度為64.1％,DMF肼還原的石墨烯,其還原程度為51.3%,石墨烯的厚度為0.694 nm。水熱法制備的石墨烯-BaFe12O19宏觀上為圓柱狀結(jié)

3、構(gòu),石墨烯-BaFe12O19復(fù)合粉體中 BaFe12O19附著在石墨烯片層上或在層間,微觀上兩種體系均形成多層結(jié)構(gòu)。球磨后,BaFe12O19處于高能狀態(tài),經(jīng)水熱還原過程,球磨BaFe12O19后分解為以Fe2O3為主的成分。石墨烯的含量對復(fù)合材料的微觀組織形貌有很大的影響,石墨烯含量為10 wt.%時,復(fù)合材料的分散性好。
　　吸波性能測試結(jié)果表明:石墨烯的含量對石墨烯-BaFe12O19的電磁性能影響很大,石墨烯的添加使得石

4、墨烯-BaFe12O19的飽和磁化強度、剩余磁化強度和矯頑力降低。石墨烯含量增加,石墨烯-BaFe12O19復(fù)合材料的反射損耗吸收峰向低頻移動,反射損耗峰值降低,帶寬減小。超聲混合法制備的石墨烯-BaFe12O19復(fù)合材料,石墨烯含量為10 wt.%,在15.3 GHz處,吸波體計算厚度為1.5 mm時,反射損耗峰值達到-22.9 dB,RL<-10 dB的帶寬約為4.4 GHz(13.6～18 GHz)。水熱法制備的石墨烯含量為10