Fe3O4/CNTs@Cf复合材料的制备及其吸波性能的研究*
2021-05-08李焕然马关胜杨智伟
功能材料 2021年4期
李焕然,马关胜,杨智伟,夏 龙
(哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院,山东 威海 264209)
0 引 言
电磁波的发现推动了传输技术的发展,在现代社会中起着重要的作用。无线技术对于许多应用来说是必不可少的,但其会对周围环境产生明显的干扰,从而影响附近的其他设备甚至人类的健康[1-2]。此外, 随着新型雷达探测器及精密制导武器相继问世,各种大型军事设备如飞机、坦克、舰船等在战场上受到越来越严重的威胁。电磁吸波材料作为隐身技术的核心在国防领域占有举足轻重的地位,是战略竞争的基本要素[3-5]。因此,寻找能够有效抵御电磁波污染的吸波材料,是目前材料科学的一个重点研究方向[6]。碳纳米管(CNTs)具有质量轻、高介电性能和优异的机械性能而被广泛应用于各个领域。然而,碳纳米管由于其磁损耗低,阻抗匹配差而没有表现出优异的微波吸收特性[7]。为了解决这个问题,有必要将其与磁性材料相结合。Fe3O4是一种传统的铁磁性材料,但其介电常数实部和磁导率实部比较低,密度较大,纯Fe3O4难以获得良好的吸波性能[8-10]。因此,将CNTs与Fe3O4复合可以得到吸波损耗机理多元、性能增强的复合吸波材料[11]。
1 实 验
1.1 复合材料的制备
1.1.1 实验原料
实验原料见表1。

表1 实验原料
1.1.2 CNTs@Cf的制备
采用化学气相沉积法(CVD)制备了多壁碳纳米管[12-14]。碳纳米管的生长基体是单丝直径为6~8 μm的T300碳纤维,由于碳纤维表面较光滑,不利于催化剂的附着,因此需要对其进行表面处理。如图1所示,首先将碳纤维在丙酮中浸渍12 h,溶解掉纤维表面残留的胶质层,后将其浸泡于20%(质量分数)浓度的双氧水中,使碳纤维表面氧化刻蚀,为催化剂颗粒的附着及碳纳米管的生长提供位点。……
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