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轻质多层吸波材料的设计制备及电磁特性研究*

2021-12-14刘璐璐沈振宇许同同周忠祥

功能材料 2021年11期

李 均,刘璐璐,沈振宇,许同同,周忠祥

(1. 哈尔滨工业大学 物理学院,哈尔滨 150001;2. 哈尔滨工业大学 黑龙江省等离子体物理与应用技术重点实验室,哈尔滨150001)

0 引 言

由于电子信息技术的日渐成熟,电磁波不仅被用于民用信息方面,还被广泛地应用于军事探测方面,在保证国民安全、提供生活便利性的同时,电磁污染、电磁干扰与电磁兼容等问题引起了广泛关注,因此为了削弱电磁干扰或者电磁波探测信号的能力,微波吸收材料(也称雷达吸波材料)在其中发挥着无可替代的作用[1-3]。研究厚度薄、质量轻、高效、宽频的微波吸收材料近年来成为该领域的热点[4]。

石墨烯是常用的介电性能良好的轻质吸波材料[5-6],早在20世纪40年代就用来填充在飞机蒙皮的夹层中吸收雷达波。2015年,南开大学黄毅等通过自组装法合成了一种3D独立式石墨烯泡沫,密度与空气相似,具有超高压缩性,电导率可调节,通过物理压缩,就可以调节该材料的微波吸收性能[7]。羰基铁作为当前应用较为广泛的磁性吸波剂,具有成本低、饱和磁化强度和磁导率高、吸波频带宽、吸波效果好等诸多优点[8]。近年来围绕羰基铁吸波材料展开的研究主要是通过表面原位改性、包覆无机或有机吸波材料等手段,提高抗氧化性和抗腐蚀性,改善分散性,降低吸收剂密度[9]。Long等[10]通过机械球磨和表面氧化处理制备了Fe3O4/-FeOOH氧化层包覆的片状羰基铁,经4 h球磨、30 min氧化处理后,羰基铁的低频吸波性能明显改善。涂层厚度为1.2 mm时,反射率在2.5~8 GHz时均小于-6 dB,在4 GHz时有最小反射率峰值-11 dB。……

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