三氧化二铁/石墨烯(聚苯胺)复合材料的制备及吸波性能研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:MAOMAO1002333141
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Fe203具有多种晶型和介电性能,单一的Fe2O3吸波材料难以满足阻抗匹配和衰减匹配。本工作制备了F2O3/MnO2/PANI、SnO2@α-Fe2O3@RGO和SnO2@α-Fe2O3@PANI吸波材料。采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、X-射线光电子能谱(XPS)和矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、化学组成、形貌、磁性能和电磁参数进行表征。具体内容如下:(1)以KMn4O4、FeCl3·6H2O为原料,采用溶剂热制备了Fe2O3/MnO2,再和苯胺(AN)乳液聚合制备了Fe2O3/MnO2复合材料。研究了Fe2O3/MnO2的含量对Fe2O3/MnO2/PANI吸波性能的影响。结果表明:当Fe2O3/MnO2的含量为10wt%时,Fe2O3/MnO2/PANI的吸波性能最好。当匹配厚度为2.5 mm时,在9.6 GHz达到最大的反射损耗为-43.22 dB,RL小于-10 dB的频宽为3.44 GHz(8.4-11.44GHz)。(2)以SnCl4·5H2O、FeCl3·6H2O和GO为原料,采用一步水热制备了SnO2@a-Fe2O3@RGO复合材料。研究了Fe3+、Sn4+的物质的量比和片状结构RGO的加入对SnO2@α-Fe2O3@RGO吸波性能的影响。结果表明:片状结构RGO的加入增加了入射电磁波的传输路径,并且提高了SnO2@α-Fe2O3的介电损耗能力,因此增强了SnO2@α-Fe2O3@RGO的吸波性能。当Fe3+, Sn4+的物质的量比为6:1与RGO复合时,在匹配厚度为2 mm时,SnO2@α-Fe2O3@RGO在频率为12.64 GHz处的最大反射损耗为-44.33 dB,对应的RL小于一10 dB(90%的电磁波被吸收)的频宽为4.4 GHz (10.80~15.20 GHz)。(3)以SnCl4·5H2O、FeCl3·6H2O为原料,采用水热制备了SnO2@α·Fe2O3复合材料,再和苯胺(AN)乳液聚合制备了SnO2@α·Fe2O3@PANI复合材料。研究了Fe3+、Sn4+的物质的量比和PANI的加入对SnO2@α-Fe2O3@PANI吸波性能的影响。研究结果表明:当Fe3+、Sn4+的物质的量比为2:1与PANI复合时,在匹配厚度为2.5 mm,11.04 GHz处的最大的反射损耗为-50.33 dB,RL小于一10 dB的带宽为4.08 GHz (8.96~13.04 GHz);当Fe3+、Sn4+的物质的量比为10:1与PANI复合时,在匹配厚度为1.5 mm,17.6 GHz处的最大反射损耗是-50.31 dB,RL小于-10 dB的带宽为2.88 GHz (15.12~18 GHz)。
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