基于镍/石墨烯复合材料的制备及其电磁波吸收性能研究

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本文探究了磁性材料、导电高分子材料以及石墨烯在电磁波吸收领域的应用,主要制备了聚吡咯/镍/还原氧化石墨烯(PPy/Ni/RGO)、镍/聚吡咯/还原氧化石墨烯(Ni/PPy/RGO)和铁镍合金/还原氧化石墨烯(FeNi/RGO)三种复合材料,并研究不同物料配比条件对于复合材料吸波性能的影响。(1)首先制备了Ni/RGO二元复合物和空心棒状PPy导电高分子材料,再通过常温机械搅拌的方法合成了PPy/Ni/RGO三元复合型吸波材料。改变PPy的加入量,探究不同的PPy含量对PNR样品吸波性能产生的影响。结果表明,样品PNR-3在样品厚度仅为1.5 mm,入射电磁波频率为15.92 GHz时达到了-18.21 dB的吸收强度,且在该厚度下的有效吸收频宽为4.32 GHz(13.68 GHz18 GHz)。(2)在NiCl2·6H2O中加入制备好的PPy/GO二元复合物,再通过热还原法将其中的Ni2+和GO还原,制成Ni/PPy/RGO三元复合型吸波材料。改变加入的PPy/GO二元复合物的量,发现其含量对NPR样品的吸波性能产生了重要影响。NPR-3样品在样品厚度为5.5 mm时,虽然有效吸收频宽很窄,但是最强吸收峰在入射电磁波频率为2.8GHz处达到了-44 dB。(3)通过一步溶剂热还原法制备了FeNi/RGO二元复合材料,在保持原始铁元素与镍元素物质的量的比不变的情况下,改变加入的铁盐和镍盐的质量,发现球状FeNi合金的粒径并没有发生明显变化,主要是FeNi合金在复合物中的含量在逐渐改变。当FR-1号样品的厚度为2 mm时,最强吸收峰在入射电磁波频率为9.84 GHz处达到-35.16 dB,有效吸收频宽为2.48 GHz(8.72 GHz11.2 GHz)。
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