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碳纳米管(CNTs)因具有表界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,而表现出微波吸收性能,且其质量轻、稳定性好,因此成为新型吸波材料的研究热点之一。然而CNTs是一种典型的电损耗型吸波剂,具有很大的介电常数,且纯CNTs几乎无磁性,这就使得材料的阻抗失配,吸波性能较差。M型钡铁氧体(BaM)属于磁介质型吸波剂,具有较大的单轴各向异性、较高的磁损耗正切角和良好的微波吸收特性。本文选用BaM与多壁碳纳米管(MWCNTs)进行复合。利用导电性较差、磁性能较好的钡铁氧体去改善MWCNTs的磁性能与导电性能,从而达到改善材料阻抗匹配、提高吸波性能的目的。采用溶胶-凝胶法合成了不同比例Cu-Ti掺杂M型钡铁氧体Ba(CuTi)xFe12-2xO19(x=0,0.5,0.75,1,1.25)粉末,通过XRD、XPS、ICP、SEM、VSM和矢量网络分析仪表征发现:随着Cu2+和Ti4+的掺入,六角片状样品逐渐呈现无定形状,且晶粒尺寸略有增大;在x=0.75时达到掺杂极限,继续增大掺杂量则形成一些含铜化合物;在2-18 GHz内,当x=0.75时,样品在1.6 mm厚度下,16.7 GHz处表现最小反射损耗-37 dB,并且-10 dB以下的带宽达3 GHz。通过FTIR、Raman、SEM表征改性前后MWCNTs的表面形貌特征和表面官能团。考察了浓硝酸和混酸(浓硝酸/浓硫酸)两种不同纯化处理方法对原始MWCNTs改性效果的影响。结果发现:120°C下,混酸回流纯化处理法可有效地去除MWCNTs表面的无定形碳及金属催化颗粒等杂质,并能将MWCNTs切短,从而减小其团聚现象;纯化处理后的MWCNTs表面成功接枝上羧基(-COOH)和羟基(-OH)官能团,这些官能团的引入也有利于提高MWCNTs的分散性。将纯化处理效果好的MWCNTs与钡铁氧体粒子进行物理球磨复合,研究了不同比例Cu-Ti掺杂M型钡铁氧体与不同质量分数MWCNTs对M型钡铁氧体-MWCNTs复合材料磁性能和吸波性能的影响。结果显示:经球磨复合后的产物颗粒尺寸明显减小,晶粒完整程度下降;MWCNTs的加入使得样品的复介电常数和复磁导率虚部明显提高,从而有助于样品吸波性能的提高;随着掺杂量x的增加,样品的反射损耗减小。当x=0.75,MWCNTs的含量为10 wt.%时样品的反射损耗达最小-7 dB。