科学家制备出新式超轻复合气凝胶吸波资料
 时间: 2024-12-10 |作者: bob登录

  安徽理工大学化学工程学院疏瑞文教授团队,组成了氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶,可用于电磁辐射“污染”防护、电磁搅扰屏蔽、军事隐身、隔热防火等范畴。相关研讨成果发表于《资料科学与技能》。

  跟着5G通讯技能的快速开展和电子设备的很多运用,电磁波辐射对环境的影响日益增大。因而,管理电磁“污染”,寻觅一种能吸收并削弱电磁波辐射的资料吸波资料,已成为功用资料范畴的研讨热门。

  当时,吸波资料大范围的运用在家用电器、通讯医疗设备的电磁辐射防护和军事隐身范畴。 “比方个人会运用的笔记本电脑、手机等电子设备内部含有贴片型吸波资料,可有用吸收走漏的电磁辐射,消除电磁搅扰。比方在飞机、导弹、舰艇等武器装备外表涂覆吸波资料,能吸收侦查电波、衰减反射信号,然后打破敌方雷达的防区,成为反雷达侦查的一种有力手法。” 疏瑞文向《我国科学报》介绍。

  作为现在世界上密度最小的固体资料气凝胶,其具有共同的三维多孔网络结构、巨大的比外表积和超低的密度等特色,是一种潜在的轻质吸波资料。

  复原氧化石墨烯是一种新式的二维碳纳米资料和功用化石墨烯。但单一的电磁波损耗机制、较差的阻抗匹配,使得复原氧化石墨烯的电磁吸波才能难以满意实践运用需求。

  已有的研讨标明,将二维复原氧化石墨烯纳米片拼装成三维微观气凝胶,进一步与磁性铁氧体复合构筑石墨烯基磁性复合气凝胶,不仅仅能够大幅度的下降体积密度,进步吸波剂和空气之间的阻抗匹配度,还能完成多重电磁损耗机制的协同效果。

  此次研讨中,疏瑞文团队以氧化石墨烯纳米片为模板、乙二胺为复原剂和氮掺杂剂,选用溶剂热-水热自拼装两步法,组成氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶。

  研讨发现,复合气凝胶具有共同的三维分级多孔网状结构和极低的密度(12.1~14.5 mg/cm3,约为空气密度的9~11倍)。经过改动钴铁氧体的描摹和增加量,能够轻松又有用调控复合气凝胶的电磁参数与吸波功能。其间,当中空钴铁氧体的增加量为15mg、匹配厚度为1.8mm时,复合气凝胶具有最优的吸波功能,能够一起满意“薄厚度、强吸收、宽频带、低密度和填充比”的实践运用需求。