随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展,低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前,中高频段吸波材料的研究已趋于成熟,而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战,亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制,本研究设计了0.5~3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法,诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长,制备出CIPs@Mn_(0.8)Zn_(0.2)Fe_(2)O_(4)-CNTs三元复合材料,对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明,引入碳纳米管,一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制,增加了材料的衰减系数;另一方面基于四分之一波长相消机制,高介电与高磁导率的耦合,使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终,在4 mm厚度下,样品分别在2.11与1.75 GHz处,获得了–40.8与–32.1 dB的反射损耗,–10 dB带宽分别为1.70~2.70 GHz和1.40~2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单,低频吸收性能良好,具有很大的应用潜力,为开发更有效的低频吸波材料提供了新的思路和方法。
陈海燕;唐志鹏;尹良君;张林博;徐鑫;
电子科技大学电子科学与工程学院,国家电磁辐射控制材料工程技术中心,多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室,成都611731中国科学技术大学材料科学与工程系,能量转换材料重点实验室,合肥230026
碳纳米管;复合材料;羰基铁粉;波长相消;低频吸波
《无机材料学报》 2024 (001)
P.71-80,I0003,I0004 / 12
国家自然科学基金(52021001,51972046)。
10.15541/jim20230333
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