还原氧化石墨烯基复合材料的制备及微波吸收性能研究

• 作 者: 张耕源
• 出 处: 安徽理工大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 还原氧化石墨烯 复合材料 铁氧体 微波吸收 反射损耗

随着反侦查技术在军事领域中的应用推广以及电磁污染对人体健康造成的危害加重,人们不得不把目光转向电磁波吸收材料。当前迫切需要发展一种厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收性能强的新型电磁波吸收材料。本论文以还原氧化石墨烯材料为基体展开研究,取得的主要研究结果如下:1.采用一步水热法制备了RGO/MnFe₂O₄。研究了RGO和MnFe₂O₄之间的质量比以及RGO/MnFe₂O₄的填充比对其微波吸收性能的影响。结果表明填充比为70 wt%时,样品RGO/MnFe₂O₄（S2）的微波吸收性能最优,RL_min=-47.5 dB,在1.7 mm厚度下的有效吸收带宽为5.2 GHz（RL<-10 dB）。2.采用简单的水热-溶剂热二步法制备了RGO/ZnFe₂O₄,通过调控产物RGO/ZnFe₂O₄和固体石蜡的质量比,研究了填充比对RGO/ZnFe₂O₄微波吸收性能的影响。与混合的RGO/ZnFe₂O₄相比,通过溶剂热复合得到的产物RGO/ZnFe₂O₄的微波吸收性能更优,当RGO/ZnFe₂O₄的填充比为75 wt%时,RL_min=-41.1 dB,在2 mm厚度下的有效吸收带宽为3.2 GHz（RL<-10 dB）。3.采用水热-溶剂热二步法制备了RGO/ZnFe₂O₄/MWCNTs。葡萄糖作还原剂在水热过程中还原GO得到RGO,后经溶剂热法制备RGO/ZnFe₂O₄/MWCNTs。研究了样品的结构、形貌、磁性能、填充比对其微波吸收性能的影响。且相比于纯的ZnFe₂O₄颗粒,RGO/ZnFe₂O₄/MWCNTs微波吸收性能更优,当填充比为50 wt%时,RL_min=-22.2dB,在1 mm厚度下的有效吸收带宽为2.3 GHz（RL<-10 dB）。4.加入不同量的乙二胺（作为还原剂和掺氮剂）通过一步水热法制备氮掺杂还原氧化石墨烯水凝胶,后经冷冻干燥得到氮掺杂还原氧化石墨烯气凝胶,研究了氮掺杂量对氮掺杂还原氧化石墨烯气凝胶的微波吸收性能的影响。结果表明氮掺杂还原氧化石墨烯气凝胶（N/C含量百分比为11.3,填充比为6 wt%）的微波吸收性能最优,RL_min=-67.3 dB,在4.65 mm厚度下的有效吸收带宽为3.12 GHz（RL<-10 dB）。图41表9参考文献127