摘要
电磁波吸收(EMWA)材料在改善电磁辐射污染并促进能量吸收方面发挥着重要作用，设计高性能的EMWA材料已成为不可或缺的要求。金属有机框架(MOF)具有孔隙率高、成分可调、形貌结构多样等优点，已经被广泛应用于制备多孔碳基复合材料。其衍生的碳纳米管(CNTs)复合材料具有丰富的异质界面、大量连续的导电网络和多组分协调作用，以及继承自MOF的多孔结构形成的多种散射路径，都有助于增强对电磁波的衰减能力，改善EMWA性能。因此，研究MOF衍生的CNTs复合材料的EMWA性能具有重要意义。 针对于电磁波吸收材料宽带吸波性能的需求，本文通过控制MOF前驱体的塌陷状态实现了CNTs的选择性区域可控生长。这种独特的分布可以形成局域导电网络，防止产生全局性的导电通路，使其复合材料在宽加载浓度范围内实现阻抗匹配。因而羰基铁(CI)/CNTs复合材料在50wt％-55wt％的宽填充范围内表现出超过5.0GHz的宽带有效吸收。并且，通过超结构设计优化后，该材料可以在总厚度为8.7mm的厚度下实现2-18GHz的全频吸收。这项工作为制备宽带EMWA材料提供了新的方法。 针对于电磁波吸收材料结构-功能一体化设计的需求，本文制备了多级结构的碳纤维(CF)/CNTs复合材料。通过改变对CF的预处理方式控制了CF表面官能团的数量，实现了对其表面上生长的CNTs数量的调节，进而实现了对其复合材料电磁性能的有效调控。CF/CNTs-A样品在6wt％的低加载量下，厚度为1.63mm时实现了EAB为5.6GHz的宽带EMWA。并且，经过超结构设计优化后，带宽被拓展至13.4GHz。这项工作为结构吸波材料的设计提供了新的思路。
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