三聚氰胺辅助MOFs拓扑定向转化为针状α-MoC/β-Mo_(2)C用于高性能电磁波吸收与耐腐蚀性研究OA

随着对宽带、轻质且耐腐蚀的优异电磁波吸收(EWA)材料需求日益增长,碳化钼基复合材料受到广泛关注。然而,单相碳化钼通常存在阻抗匹配不佳和介电损耗可调性受限的问题。本研究报道了一种三聚氰胺辅助的金属有机框架(MOFs)拓扑转化策略,制备出针状α-MoC/β-Mo_(2)C复合材料,兼具高性能EWA特性和耐腐蚀性。该策略中,三聚氰胺作为额外碳/氮源和结构导向剂,在热解过程中其分解释放的气体诱导双金属MOF前驱体(MoZn-BIFs)发生原位形貌重构,显著提升比表面积和孔隙结构,从而增强电磁波衰减与多重反射效应。通过系统优化前驱体与三聚氰胺质量比1:1及热解温度700℃,获得最优α-MoC/β-Mo_(2)C复合材料(记为MoC/Mo_(2)C-M11T700)。该材料具有独特的针状三维导电网络和丰富的多相界面,可有效促进界面极化与介电损耗。值得注意的是,在仅30 wt%填料负载和2.025 mm匹配厚度下,MoC/Mo_(2)C-M11T700实现-63.61 dB的最小反射损耗,其1-4 mm厚度范围内的总有效吸收带宽达12.61 GHz(覆盖5.39-18 GHz),展现出卓越的宽带EWA性能。此外,材料还表现出良好的耐腐蚀性。本研究阐明了双相异质结构的形成机制及其对电磁参数的影响规律,为开发高性能、多功能碳化钼基吸波材料提供了可控的制备途径。