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现代战争中,隐身技术的发展是提高武器装备生存突防、总体作战效能的重要手段。单一组分的吸波材料很难同时满足“薄”、“轻”、“宽”、“强”的应用要求。利用复合材料制备兼具多种损耗机制的吸波材料是开发高性能吸波材料的有效途径之一。碳材料具有密度小、导电性好、原料易得等优点,在吸波材料中广受关注。分级结构的纳米材料具有多层次、多维度、多组分的藕合和协同效应的特点,这些特点可以有效提升材料的吸波性能。本文旨在利用多种碳材料与不同种类的纳米粒子来设计合成复合材料,构筑轻质、高效的吸波材料。
本文采用水热法、溶剂热法和高温煅烧法在石墨烯上生长金属氧化物、氢氧化物的纳米粒子。通过水热法,采用H2O和EtOH二元混合溶剂制备Co2(OH)3Cl/石墨烯、Co2(OH)3Cl/还原石墨烯和Co3O4/石墨烯复合吸波材料。以石墨烯为载体,在pH值等于9时,Co2(OH)3Cl/石墨烯的最强损耗值为-53.0dB,对应厚度和频率为1.42mm和12.72GHz,有效吸波频段为11.12~14.56GHz(3.44 GHz)。以石墨烯为载体,在pH值等于14时,Co3O4/石墨烯在厚度等于3mm时,最强损耗值为-44.9dB,对应频率在10.8GHz,有效吸波频段为5.2~12GHz(6.8 GHz)。通过溶剂热法,利用PG和EG二元混合溶剂制备Co(OH)2-Co3O4/碳材料(石墨烯、碳纳米管、导电炭黑)吸波剂。当CoCl2?6H2O用量为0.3625g时,Co(OH)2-Co3O4/石墨烯在2.03mm、10.56GHz处,最强损耗值达到-55.8dB,有效吸波频段为8.2~12GHz。通过高温煅烧法制备Co3O4/碳材料(石墨烯、碳纳米管、导电炭黑)复合吸波材料。在氮气氛围下处理4.5h后,Co3O4/石墨烯复合材料在2.03mm处,有效吸波频段达到9.44~15.12GHz(5.68 GHz),对应的频率为12.56GHz,最强损耗值低于-50dB。此外将Co(OH)2-Co3O4/石墨烯吸波剂应用至涂料中,解决涂料易沉降、真空耐受性差等问题。
本文采用水热法、溶剂热法和高温煅烧法在石墨烯上生长金属氧化物、氢氧化物的纳米粒子。通过水热法,采用H2O和EtOH二元混合溶剂制备Co2(OH)3Cl/石墨烯、Co2(OH)3Cl/还原石墨烯和Co3O4/石墨烯复合吸波材料。以石墨烯为载体,在pH值等于9时,Co2(OH)3Cl/石墨烯的最强损耗值为-53.0dB,对应厚度和频率为1.42mm和12.72GHz,有效吸波频段为11.12~14.56GHz(3.44 GHz)。以石墨烯为载体,在pH值等于14时,Co3O4/石墨烯在厚度等于3mm时,最强损耗值为-44.9dB,对应频率在10.8GHz,有效吸波频段为5.2~12GHz(6.8 GHz)。通过溶剂热法,利用PG和EG二元混合溶剂制备Co(OH)2-Co3O4/碳材料(石墨烯、碳纳米管、导电炭黑)吸波剂。当CoCl2?6H2O用量为0.3625g时,Co(OH)2-Co3O4/石墨烯在2.03mm、10.56GHz处,最强损耗值达到-55.8dB,有效吸波频段为8.2~12GHz。通过高温煅烧法制备Co3O4/碳材料(石墨烯、碳纳米管、导电炭黑)复合吸波材料。在氮气氛围下处理4.5h后,Co3O4/石墨烯复合材料在2.03mm处,有效吸波频段达到9.44~15.12GHz(5.68 GHz),对应的频率为12.56GHz,最强损耗值低于-50dB。此外将Co(OH)2-Co3O4/石墨烯吸波剂应用至涂料中,解决涂料易沉降、真空耐受性差等问题。