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由于军事领域以及民用领域的需求,人们已经集中了大量的精力来研制具有吸收强,频带宽,质量轻,厚度薄,耐候性好的电磁波吸收材料。其中,铁磁性金属(Fe、Co、Ni及其合金)由于其具有较高的饱和磁化强度,在电磁波强吸收方面表现出极大的优势。但是,铁磁性金属材料具有较高的导电率,会产生趋肤效应,导致了高频处的磁导率降低,单一组分的磁性金属吸收频带窄,抗氧化能力较差,不耐腐蚀而且密度较高,这些不利因素制约了铁磁性金属在吸波性能的应用。为了解决上述问题,可以通过降低铁磁性金属颗粒尺寸的同时,将金属单质合金化,或者构建特殊的Yolk-Shell或者异质结构材料,提升材料的吸波性能。因此本文以铁磁性金属为主体,制备了磁性合金及其与碳材料组成的复合结构,探究了化学组分,形貌,界面结构对材料的电磁波吸收性能的影响,主要内容如下:(1)采用限域氧化还原的策略合成了具有U型凹槽Fex(CoyNi1-y)100-x Janus粒子,研究了组分、形貌对吸波性能的影响。实验表明,非中心对称的Fex(CoyNi1-y)100-x三元合金表现出优异的吸波性能,其中Fe15(Co0.2Ni0.8)85在吸波层厚度2 mm时,有效吸收带宽(RL<-10 dB)可达9.2 GHz,在其吸波层厚度2.5 mm时,最强吸收可达-36.9 dB,这些性能要明显优于相同组分和尺寸的类球状合金。这主要是因为磁性合金中不同化学组分、材料的多晶结构及独特的形貌之间存在协同作用,不仅增加了电磁波损耗机制,也改善了材料的阻抗匹配性能。(2)通过对前驱物COxFe3-xO4@PR高温碳化处理得到了新型的CoFe@C Yolk-Shell复合结构,探讨了碳壳层厚度、饱和磁化强度和独特的空腔结构对材料的吸波性能的影响。实验结果表明,低石墨化的碳壳层有较高的电阻率,在一定程度上抑制涡流效应,碳壳层厚度的改变可以调节电磁参数。空腔结构增强了材料对电磁波的多重散射,Yolk-Shell结构提高了材料的阻抗匹配性。最终制备得到的复合材料在吸波层厚度1.5 mm时,有效吸收带宽(RL<-10dB)可以达到8.4 GHz,吸波层厚度2 mm时最强的吸收也可以达到-35.3 dB。(3)用水热法合成了碱式碳酸钴,碱式碳酸钴与GO的前驱物,通过高温处理合成了 Co,Co/RGO和Co/Co3O4/RGO多种材料,探讨了组分,异质结构对材料的吸波性能的影响。结果表明,Co/RGO表现出最为优异的吸波性能。在吸波层厚度1.5 mm时,有效吸收带宽为6.1 GHz,最强的吸收可达-40.5 dB。这主要是因为不同组分的协同作用,不仅增强了材料的阻抗匹配性,而且提高了电磁波的损耗能力。