石墨烯基復(fù)合材料的制備及吸波性能.pdf

1、高新技術(shù)的發(fā)展和各種電子產(chǎn)品在日常生活中的普及使得電磁輻射和電磁污染廣泛存在于人們的生活環(huán)境中，因而電磁波吸收及防護(hù)技術(shù)獲得了普遍的關(guān)注，制備出具有優(yōu)良性能的吸波材料是解決該問(wèn)題的有效方法之一。因此，本論文首先采用化學(xué)法制備了石墨烯，然后將石墨烯加入到設(shè)計(jì)的三層吸波薄膜中制備了一系列三層復(fù)合吸波薄膜，最后采用原位還原沉積法制備了不同比例下的石墨烯/BaTiO3及石墨烯/Fe3O4復(fù)合粉體，并分析研究了石墨烯、三層復(fù)合薄膜及復(fù)合粉體的吸波

2、性能。
　　化學(xué)法制備過(guò)程中殘留的缺陷和含氧官能團(tuán)使石墨烯的復(fù)介電常數(shù)相對(duì)較低，因而具有較好的阻抗匹配性。在三層膜的損耗層和反射層相同的條件下，分別向含有相同量羰基鐵粉的阻抗匹配層中加入炭黑、碳納米管及石墨烯，當(dāng)石墨烯的加入量?jī)H為0.2g時(shí)薄膜的最大吸收值就由加入前的-3.5dB提高至-5.6dB，明顯高于另外兩種薄膜，且膜的厚度也有所降低。三層復(fù)合薄膜正面的吸波效果優(yōu)于反面，這個(gè)結(jié)果證明了設(shè)計(jì)的由阻抗匹配層、損耗層和反射層組成的

3、三層薄膜結(jié)構(gòu)的正確性。
　　三層復(fù)合薄膜對(duì)電磁波的最大吸收峰隨著阻抗匹配層中石墨烯加入量的增多逐漸向低頻移動(dòng)，且在加入量為0.5g時(shí)薄膜的最大吸收達(dá)-5.95dB。成膜物質(zhì)對(duì)薄膜的吸波性能有很大的影響，在石墨烯加入量為0.5g條件下，以新更換的氯丁橡膠為成膜基質(zhì)制備的三層吸波薄膜在厚度僅為0.29mm時(shí)在12GHz處的最大吸收達(dá)到-8.39dB。
　　分別向氧化石墨的還原體系中加入BaTiO3和Fe3O4納米顆粒以制得石墨烯

4、基復(fù)合粉體，不同材料損耗機(jī)理的協(xié)同作用及復(fù)合粉體中產(chǎn)生的界面極化弛豫均有利于對(duì)電磁波的衰減和吸收。復(fù)合粉體的電磁參數(shù)隨著復(fù)合比例的變化而變化，只有當(dāng)復(fù)合比例適當(dāng)時(shí)才能使材料的吸波性能得到提高。當(dāng)氧化石墨與鈦酸鋇的質(zhì)量比為1:2時(shí)，還原得到的石墨烯/BaTiO3復(fù)合粉體的最大吸收可達(dá)-12dB，大于-8dB的吸收帶寬達(dá)3.32GHz。Fe3O4與石墨烯復(fù)合后粉體對(duì)電磁波的吸收強(qiáng)度相比于單純的Fe3O4變化不大，但吸收帶寬明顯增強(qiáng)，且復(fù)合粉