电子信息产业、医疗产业和雷达技术的飞速发展给人类带来了便利,但是过量的电磁波辐射严重污染了环境
因此,亟待研发高性能“轻、薄、宽、强”的微波吸收材料[1~4]
在微波吸收材料中,石墨烯有超高比表面积、特殊的微观结构和较强的化学稳定性等优点,是首选的新型轻质吸波材料[5]
但是,单纯的碳材料介电常数较大,不利于阻抗匹配
同时,纳米碳材料在制备过程中容易团聚,在基体中的分散性也比较差
将磁性纳米粒子与三维石墨烯复合可调节其电磁参数、提高阻抗匹配程度和改善分散程度,制备出高性能、多功能化的复合型吸波材料[6~8]
金属镍粒子的价格低廉,具有高磁导率、高饱和磁化强度及较高的温度稳定性,可用于制造吸波材料
但是,单一的磁损耗机制不能使其具有极高的吸波性能[9]
鉴于此,本文以氧化石墨烯和乙酰丙酮镍为原料,用一步溶剂热法制备具有协同作用的磁性多孔RGO@Ni复合材料,并深入研究其吸波性能
1 实验方法1.1 实验用原材料
石墨(粒径8 μm),高锰酸钾(KMnO4),浓硫酸(H2SO4),乙酰丙酮镍(AANi),聚乙烯醇(PVA),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),乙二醇(EG)
1.2 测试用仪器
用Max-2400型X射线衍射仪分析晶体结构,X射线源为Cu靶(λ=0.15406 nm),扫描范围在10o~80o内,扫描速度10°/min
使用SENTERRA R200型拉曼光谱仪测量样品的拉曼光谱,激光的波长为633 nm,扫描范围为400~4000 cm-1
使用X射线光电子衍射仪(ESCALAB 250Xi型)分析样品的表面化学元素组成和化学状态
用XFlash 5030型扫描电镜(SEM)和Tecnai F30透射电子显微镜(TEM)观察材料的形貌及微观结构
使用Aglilent 8720ET型矢量网络分析仪测试样品的电磁参数(ε, μ),频率范围为1~18 GHz
测试时将吸波粒子与石蜡基体混合均匀,使用同心轴模具制成内径为3.04 mm、外径为7.0 mm、厚度约为3.00 mm的空心环状样品
1.3 氧化石墨烯的制备
采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(RGO):将50 mL浓H2SO4倒入冰水浴内的500 mL三口烧瓶中,缓慢加入2.0 g鳞片石墨后搅拌30 min
然后将6.0 g的KMnO4分批缓慢加入,使整体温度低于1
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“磁性多孔RGO@Ni复合材料的制备和吸波性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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