RGO/CNTs复合海绵低成本制备及吸波性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cyydn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着信息技术的飞速发展,电磁污染愈来愈严重,防治电磁污染的主要手段就是发展电磁屏蔽材料,反射和吸收是其中的两种主要实现手段,而吸波材料因具有绿色不会导致二次电磁污染的优势而备受瞩目。在众多的吸波材料中,碳材料具有轻质、多极化、介电性能可调的优势,是近年来吸波领域研究的热点材料。但是,在之前的研究中,碳材料往往制备成型方法复杂、成本较高,同时,由于吸波机理单一,碳材料的有效吸收带宽较窄,因此限制了碳材料在吸波领域的应用。针对这两个问题,本文将采用空气模板法和冰模板法将一维碳纳米管与二维石墨烯复合得到三维多孔海绵,充分发挥二者的多极化优势,实现低成本、宽频带吸波材料的制备。本文采用表面活性剂和高速机械搅拌向GO分散液中引入空气气泡作为模板,GO在还原剂作用下发生凝胶化反应,经空气干燥和高温热处理制备得到RGO海绵材料。经SEM表征,RGO海绵存在自支撑三维多孔结构。Raman光谱表明RGO片层内存在较多缺陷。同时,研究了GO:CNTs不同比例时RGO/CNTs复合海绵的性能。加入CNTs后复合海绵的反射损耗系数绝对值和有效吸收带宽(<10 d B)均得到提高。当GO:CNTs为9:1(wt%)时,复合海绵在4.0 mm、10.478 GHz处最小反射损耗系数为-59.366 d B;GO:CNTs为7:3(wt%)时,复合海绵在3 mm厚度下有效吸收带宽达到8.072 GHz(9.928~18.000 GHz)。为了进一步减少样品收缩,提高海绵孔隙率,在上述RGO/CNTs复合海绵制备工作基础上,在引入空气气泡后,利用低温环境诱导冰晶生长,作为第二重模板,制备得到三维RGO/CNTs复合海绵。复合海绵获得最大反射损耗时的频率向高频移动,GO:CNTs为9:1(wt%)时,复合海绵在14.303 GHz处最小反射损耗系数为-40.806 d B,厚度为3.0 mm;GO:CNTs为7:3(wt%)时,复合海绵在3.0 mm厚度下有效吸收带宽为8.054 GHz(9.946~18.000 GHz)。此外,本文所制得的RGO/CNTs海绵仍具有一定的抗压缩性能和热稳定性,进一步扩大了其潜在的应用范围。
其他文献
反应扩散方程是一类抛物型偏微分方程,常被人们用来定量或者定性的研究某些复杂的生活现象。通常情况下,反应扩散方程很难求解。近年来,人们构造了各种各样的数值方法去求这类方程的近似解。一般来说,一个数值方法只有能够正确的反映出连续方程的动力学性质,才具有实际意义。因此,构造能够保持反应扩散方程动力学性质的数值方法,是一个值得研究的课题。本文针对两类反应扩散方程,以保持反应扩散方程精确解的正性、有界性以及
在流体力学中,不可压缩流动问题占有很大比重,对这些问题进行研究具有重要意义。在计算流体力学中,已发展出众多针对不可压缩流动的数值算法,各有利弊。本文在对国内外的相关研究情况进行梳理后,将虚拟压缩法和矢通量分裂法结合起来组成新方法虚拟压缩—矢通量分裂法,用虚拟压缩法解决不可压流动中压力和速度的耦合问题,用矢通量分裂法处理对流项。将新方法用于不可压缩流动的数值计算,验证了方法的可行性。首先详细推导了虚
海洋生物污损给我国海洋渔业、海上运输业等造成了难以估量经济损失,严重阻碍了我国海洋经济的发展。海洋防污涂料是当前海洋生物污损防控的重要手段之一。传统型海洋防污涂料在抑制污损的同时会给海洋生态环境造成严重破坏,因此环境友好型海洋防污材料的研发已经成为世界各国关注的焦点问题。聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种性能优异的有机硅基体材料,具有低表面能、高疏水性、高弹
随着社会各生产领域应用需求多样化,现场可编程门阵列(FPGA)作为一种可编程逻辑,成为人们谈论的重要话题。FPGA光纤通信数据为计算机、通信、汽车电子等设备设计注入了新的技术的改革和发展活力,但在长久的发展中任旧存在一系列的问题。基于FPGA的光纤通信数据传输系统,硬件部分由光纤收发模块、GTX收发器、PCIe总线、PCIe接口控制器和高速存储设备组成,软件部分由经测试驱动及应用配置两部分组成,具
生命系统是由能量代谢维持的,而富含碳氢化合物的脂类为许多生物体提供了能量来源。由于新的能源并不总是随时可以获取的,所以在细胞和组织中储存脂质的能力往往对生存至关重要。脂滴就是细胞内的“脂质库”。本课题通过自下而上的方式构建了人工脂滴模型,解决了天然脂滴分离纯化困难的问题,并且利用人工脂滴与脂肪酶的水解反应在巨型磷脂囊泡内观察了人工脂滴的水解行为。人工脂滴由天然脂滴中含有的成分(磷脂和三油酸甘油酯)
人类社会经济活动的加速发展,发展势头的突飞猛进的工业进程,都离不开各种资源的开发和利用。在陆地资源逐渐枯竭的今天,人们把目光投向了海域。深海是尚未被人类充分认识和开发利用的重要战略资源之一。深海区域因其常年黑暗,且高盐、高压、水温跨度大(深海热液和海底冷泉)等特点,孕育了多种多样的海洋微生物。海洋微生物在如此复杂的海洋环境中生存,因此代谢产物也具有很大的研究价值。本研究的样品来自于蛟龙号采集的西南
本文首先综述了纤维增强地聚合物在高温下的组织结构、力学和热学性能演化机制,包括阐明纤维增强地聚合物在高温后的质量损失、热膨胀和热导率等热性能;接着,分析了不同类型纤维增强地聚合物在高温后残余抗压强度的力学性能关系,并根据微观结构和成分的变化揭示了地聚合物受热后的微观结构和矿物学特征。其次,本文采用强搅拌法制备了E-玻璃纤维增强地质聚合物复合材料(E-GF/GP),系统研究了E-玻璃纤维含量和长度对
随着清洁电能的生产成本不断降低,寻找一种经济可靠的储存和转化闲置电能的方式迫在眉睫。氢气是一种环境友好的高能量密度能源,不仅可以作为燃料直接燃烧,还可以作为化工原料转化成其它高价值化学品。因此,在众多电能储存方式中,电解水制氢以其简单高效的工艺受到相关研究人员的广泛关注。过渡金属磷化物因其良好的电催化析氢性能、优良的导电性以及低廉的生产成本等特点被认为是理想的电催化析氢材料,然而常见的过渡金属磷化
聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有高强韧、耐高温、不易断裂等特点,是一种非常优秀的高性能有机纤维。但PBO纤维表面惰性,与树脂基体相容性差,界面性能弱,极大的限制了PBO纤维在复合材料领域的应用。基于此,本文提出了一种同时增加纤维单丝强度与其界面强度的PBO纤维表面改性方法。采用原位交联溶胀法在PBO纤维表面涂覆聚乙烯醇(PVA)/环氧交联涂层,确立了对PBO纤维较温和的表面改性方式。采用红外光
石油是重要的能源和化工原料。世界稠油探明储量约为8150亿吨,占全球石油剩余储量的70%。注汽锅炉是目前进行稠油开采的重要设备,注汽锅炉的蒸汽干度决定了稠油开采的效率和质量,蒸汽干度越高,单位蒸汽所携带的热量越多,稠油开采率就越高;如果蒸汽干度过高,会使炉管温度急剧升高,蒸汽中的盐类成分析出固结在管壁上形成垢,导致传热恶化并形成堵塞,影响锅炉安全运行,甚至可能引发爆管事故。因此,注汽锅炉蒸汽干度检