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由于日趋严重的电磁干扰问题,电磁波吸收材料已经受到广泛的关注。目前,对电磁波吸收材料的要求不仅要具有高的吸收能力和宽的吸收范围,而且还要质量轻便。因此,具有电磁波吸收特性的、丰富多样的纳米结构材料得到了广泛的研究。本文通过简单环保的方法将具有良好物理和化学特性的石墨烯与传统的磁性纳米材料进行复合,制备出石墨烯/四氧化三铁和石墨烯/α-铁两种复合纳米材料,并对其电磁波吸收特性进行了研究,主要内容如下: 1、石墨烯的制备及其电磁响应特性研究。 通过化学方法制备出多孔结构的石墨烯,对其进行结构和形貌的表征,并测试其电磁参数,计算不同厚度时的反射损耗。当吸波涂层厚度为2mm时,在16.24GHz处的最大吸收为-14.13dB,不同厚度时整个频率范围(2-18GHz)内达到-10dB的吸收频带宽度为12.96GHz,表明材料具有较好的电磁波吸收特性。原因是在合成石墨烯过程中缺陷的产生和残留的含氧官能团提高了石墨烯的阻抗匹配性能。 2、石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料的制备及其电磁响应特性研究。 首先通过水浴搅拌制备出石墨烯/β-FeOOH复合纳米材料,然后将其在氩气环境下进行退火处理制备出石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料,对其进行结构和形貌的表征。发现石墨烯的引入有效地抑制了磁性纳米粒子的聚合,使其均匀地分散在石墨烯的表面。同时,石墨烯与四氧化三铁之间的接触非常紧密,有效地改善了电磁波吸收性能。当吸波涂层厚度为5mm时,在7.04GHz处的最大吸收达到了-40.36dB,而且不同厚度时整个频率范围内达到-15dB的吸收频带宽度为12GHz。 3、石墨烯/α-铁复合纳米材料的制备及其电磁响应特性研究。 在氢气/氩气混合气体环境下将石墨烯/β-FeOOH复合纳米材料进行退火处理制备出石墨烯/α-铁复合纳米材料。对其进行结构和形貌的表征,并测试其电磁参数,计算了不同厚度时的反射损耗。当吸波涂层厚度仅为2.5mm时,在14.2GHz处的最大吸收达到了-31.5dB,而且不同厚度时整个频率范围内达到-15dB的吸收频带宽度为12.2GHz。 实验结果表明,通过在石墨烯上负载磁性纳米颗粒,可以有效地提高其电磁波吸收能力,满足“薄、宽、轻、强”的实际应用要求。