载量不敏感负介电超复合材料的仿生设计及电磁屏蔽OA
超复合材料对组分与逾渗结构的高度依赖性导致其负电磁参数的调控幅度过大。本研究基于类花生仿生结构,通过静电纺丝工艺设计合成了一种FeCo@C功能相,并将其与导电聚苯胺(PANI)复合构筑了一组含量梯度的超复合材料。这些超复合材料在10 kHz-50 MHz频段成功实现了极弱负介电负响应(-100<ε''<0)。得益于这种碳包覆金属的花生衍生结构,金属的高等离子体振荡强度被有效限制。该材料的填充不敏感性表现为:当FeCo@C含量从2 wt%增加至12 wt%时,全频段负介电频谱基本保持不变。复合材料的多级界面还将电子-空穴双载流子传导与共轭PANI的链内电子跃迁、链间载流子输运相连接,共同构建三维导电网络。相应地,其损耗角正切值(tanδ<0.2)较金属基超复合材料也显著降低。进一步的阻抗分析揭示了FeCo@C/PANI负介电超复合材料的本征电感特性。最后,我们通过电磁仿真验证了该磁性超复合材料的电磁波散射能力,并探索了其在隐身器件、抗电磁干扰和敏感天线中的应用。
张星;王寒迎;郝艳玲;屈云鹏;汪西慧;蒋文鱼;李海丰;邓淳元;祁小四
兴义民族师范学院黔西南州微纳功能材料重点实验室,贵州兴义562400桂林航天工业学院广西壮族自治区贵金属新材料先进流程制造工程研究中心,广西桂林541004兴义民族师范学院黔西南州微纳功能材料重点实验室,贵州兴义562400贵州大学物理学院,贵州贵阳550025贵州大学物理学院,贵州贵阳550025贵州大学物理学院,贵州贵阳550025湖北汽车工业学院汽车材料学院,湖北十堰442002桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004贵州大学物理学院,贵州贵阳550025
化学化工
超复合材料负介电常数仿生结构电磁屏蔽。
《物理化学学报》 2026 (9)
P.77-90,14
国家自然科学基金(52461002)兴义民族师范学院博士科研启动基金(21XYBS18)兴义民族师范学院科研基金(23XYTD02)贵州省基础研究计划(自然科学)(ZD[2025]重点086号)贵州省科技平台及人才团队计划(GCC[2023]007号)贵州大学创新群体项目([2024]08号)。
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