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石墨烯/Fe3O4/聚吡咯复合吸波材料的制备和性能研究

周荣

石墨烯/Fe3O4/聚吡咯复合吸波材料的制备和性能研究

周荣1
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  • 1. 华东理工大学
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摘要

单一的吸波剂很难满足“薄、宽、轻、强”等要求,多组分复合是增强吸波性能的有效途径。本文以石墨烯(RGO)、Fe3O4和聚吡咯(PPy)为研究对象,综合各自的特点,制备了石墨烯-Fe3O4复合物,并设计了两种结构的石墨烯/Fe3O4/聚吡咯三元复合物,研究了形貌、物相、磁性能、导电性能和吸波性能,分析了吸波机理。 RGO-Fe3O4复合物兼具导电性和磁性,阻抗匹配较好,主要通过电导损耗、多重极化弛豫、自然共振、界面散射或多重反射来衰减电磁波,具有较好的吸波性能。复合物对Ku波段(12~18 GHz)的电磁波吸收较多,RF12(GO∶ Fe3O4=1∶2)复合物反射损耗小于-10 dB的频带宽度达5.2 GHz(12.8~18.0 GHz),在14.9 GHz处有最低反射损耗为-27.9 dB。 聚吡咯与少量RGO-Fe3O4复合可以增加复数磁导率,改善匹配特性,形成的片状结构也有利于界面散射或反射,增强了吸波效果。PPy@RGO-Fe3O4复合物主要吸收X波段(8~12 GHz)的电磁波,P@RF12-73复合物(PPy∶RF12=7∶3)在9.5~12.6 GHz范围内的反射损耗均低于-10 dB,在10.7 GHz的最低损耗峰值为-25.5 dB。增加测试样品厚度可以提高吸波效果,4.0 mm厚度样品出现双峰,对低频和高频电磁波均有较好吸收。 适量的Fe3O4沉积RGO-PPy复合物可以提高吸波性能,F@RP-11复合物(Fe3O4∶RGO-PPy=1∶1)在12.1 GHz处的最低反射损耗为-8.9 GHz,反射损耗小于-5 dB的频宽为6.6 GHz。比较两种结构的RGO/Fe3O4/PPy复合物,PPy包覆RGO-Fe3O4结构的复合物具有更出色的吸波性能。

关键词

电磁波吸收/石墨烯/聚吡咯/复合吸波材料

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授予学位

硕士

学科专业

化学工程

导师

周晓东

学位年度

2014

学位授予单位

华东理工大学

语种

中文

中图分类号

TB
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