MWCNTs/双金属氧化物复合材料的制备及微波吸收性能研究

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本工作以Ni(NO32·6H2O、Zn(NO32·6H2O、Co(NO32·6H2O、Mn(NO32·6H2O、酸化多壁碳纳米管(MWCNTs)和尿素为原料,采用化学共沉淀法和水热法制备了MWCNTs@Zn O/Ni O、MWCNTs@Ni Co2O4和MWCNTs/Ni6.8Mn0.8O8/NiMnO3复合材料。采用TEM、SEM、XPS、XRD、拉曼光谱和矢量网络分析仪(VNA)对复合物的形貌、晶体结构和电磁参数进行了表征分析,具体内容和结果如下:(1)以酸化MWCNTs、Ni(NO32·6H2O、Zn(NO32·6H2O和尿素为原料,柠檬酸三钠为表面活性剂,采用化学共沉淀法合成了MWCNTs@Zn O/Ni O复合材料。研究了复合材料的制备条件和形貌结构对样品微波吸收性能的影响。结果表明:在温度为90℃,反应时间18 h的条件下制备的MWCNTs@Zn O/Ni O复合材料为层状多孔材料,含有大量介孔;复合材料在厚度为3.3 mm,频率为3.58 GHz时的最小反射损耗为-46.65 d B,在厚度为1.5 mm时取得的最大有效吸收带宽为3.89 GHz。(2)以酸化MWCNTs、Ni(NO32·6H2O、Co(NO32·6H2O和尿素为原料,柠檬酸三钠为表面活性剂,采用水热法制备了MWCNTs@Ni Co2O4复合材料。研究了原料质量比和复合材料的形貌结构对复合材料微波吸收性能的影响。结果表明:片状的Ni Co2O4在MWCNTs表面均匀生长,形成了层状结构;随着MWCNTs在原料中质量比的增加,复合材料微波吸收性能先增强后减小,当MWCNTs:Ni(NO32·6H2O:Co(NO32·6H2O质量比为1:16:8,复合材料在样品匹配厚度为1.5 mm时,频率为15.24 GHz处获得的最小反射损耗值为-41.5 d B,最大有效吸收带宽为5.0 GHz。(3)以酸化MWCNTs、Ni(NO32·6H2O、Mn(NO32·6H2O和尿素为原料,采用水热法制备了MWCNTs/Ni6.8Mn0.8O8/NiMnO3复合材料。研究了原料质量比和复合材料的形貌结构对复合材料微波吸收性能的影响。结果表明:MWCNTs在Ni6.8Mn0.8O8/NiMnO3表面互相缠绕,形成了导电网络;随着MWCNTs在原料中质量比的增加,复合材料微波吸收性能先增强后减小,当MWCNTs:Ni(NO32·6H2O:Mn(NO32·6H2O质量比为1:12:6时,复合材料的最小反射损耗值为-50.2 d B,最大有效吸收带宽为4.6 GHz,匹配厚度为1.5 mm。图[28]表[7]参[115]
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