目的制備吸波性能優(yōu)異的碳基復(fù)合吸波涂層。方法采用液相法在導(dǎo)電炭黑（CB）體系中原位生長(zhǎng)還原氧化石墨烯（RGO）材料,合成了CB/RGO復(fù)合吸收劑,并以環(huán)氧樹脂為基體制備了CB/RGO復(fù)合涂層。利用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)制備的CB/RGO復(fù)合吸收劑進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)表征,研究了吸收劑填充量和厚度對(duì)涂層電磁性能的影響規(guī)律。結(jié)果微觀結(jié)構(gòu)分析表明,CB以一種類似"葡萄狀"的結(jié)構(gòu)形態(tài)附著在石墨烯片層之間,在其表面實(shí)現(xiàn)包覆性生長(zhǎng),分散均勻且具有較好的附著力;制備的CB/RGO復(fù)合涂層質(zhì)地均勻,密度僅為1.1 g/cm³,兼具輕質(zhì)柔性的特征。微波反射率測(cè)試結(jié)果顯示,在高填充量3.0%和3.7%下,涂層均未表現(xiàn)出明顯的強(qiáng)電磁吸收能力,而在低填充量1.6%和2.3%下,涂層表現(xiàn)出十分優(yōu)異的微波吸收性能。結(jié)論當(dāng)填充量為2.3%、厚度為1.9 mm時(shí),涂層表現(xiàn)出最佳的吸波性能,最大吸波強(qiáng)度為-17.1 dB,有效吸波頻寬達(dá)到6.63 GHz,覆蓋整個(gè)測(cè)量頻段的66.3%,顯示出良好的寬頻吸波性能。另外,當(dāng)厚度為2.5 mm時(shí),填充量為2.3%的涂層實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)波在... 

【文章來源】：表面技術(shù). 2020,49(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

CB/RGO復(fù)合材料的SEM圖

為了解決CB粉末在水溶液中難以分散、與石墨烯結(jié)合困難的問題，實(shí)驗(yàn)選用CTAB作為分散劑。CTAB是一種陽離子表面活性劑，其分子可溶于水，并且在水溶液中電離成CTA+和Br-，CTA+一端疏水性的非極性烴鏈可有效吸附CB顆粒，形成帶正電荷的CTA-CB+膠束，極大地降低了CB顆粒固液界面的表面張力，使得CB顆粒在水溶液中分散良好。在GO水溶液中，GO表面官能團(tuán)在水中電離，使GO片帶負(fù)電，帶正電的CTA-CB+膠束被GO片層上帶負(fù)電的官能團(tuán)吸引，在超聲振蕩作用下，CTA-CB+膠束均勻分散在GO表面，形成了GO-CTA-CB水溶膠。2.3 電磁性能分析

圖3所示為實(shí)驗(yàn)制備的CB/RGO復(fù)合涂層（四種填充量）在8～18 GHz頻段內(nèi)的電磁參數(shù)。圖3a和圖3b分別為涂層的介電常數(shù)實(shí)部和虛部，可以看出，隨著CB/RGO復(fù)合粉體填充量的梯度增加，涂層的介電常數(shù)實(shí)部和虛部均呈現(xiàn)出較為平穩(wěn)的增長(zhǎng)趨勢(shì)，且增長(zhǎng)趨勢(shì)保持一致。當(dāng)粉體填充量為1.6%時(shí)，涂層的介電常數(shù)實(shí)部在6～8之間，虛部在3～5之間，并且均隨頻率的增大而逐漸減��；當(dāng)填充量增加到2.3%時(shí)，涂層的介電常數(shù)實(shí)部上升到6.5～8.5之間，虛部略微有所上升，幅度很��；當(dāng)填充量繼續(xù)增加至3.0%時(shí)，涂層的介電常數(shù)實(shí)部繼續(xù)上升，在8～11之間，虛部上升至6～8之間，增幅較大；當(dāng)填充量增至最大值3.7%時(shí)，涂層的介電常數(shù)實(shí)部和虛部也達(dá)到最大值，分別增至10.5～14和7.5～11。綜合分析四種填充量下涂層的介電常數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，在低填充量1.6%和2.3%時(shí)，涂層的介電常數(shù)值較為接近。圖3c和圖3d分別為涂層磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部，可以看出，無論CB/RGO復(fù)合粉體的填充量如何變化，涂層的磁導(dǎo)率實(shí)部始終保持在1.0左右，磁導(dǎo)率虛部在0～0.15之間，這充分表明了CB/RGO復(fù)合材料屬于純介電型材料。因此，在研究涂層微波吸收性能時(shí)，可忽略其磁損耗性能。2.4 微波吸收性能分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PVP對(duì)石墨烯/Fe3O4復(fù)合吸波材料形貌及吸波性能的影響[J]. 黃玉煒,王玉江,魏世丞,梁義,黃威,王博,徐濱士.  表面技術(shù). 2018(04)
[2]空氣層匹配碳纖維吸波涂層的吸波性能[J]. 陶睿,劉朝輝,班國(guó)東,羅平.  表面技術(shù). 2017(10)
[3]新型碳系吸波涂層材料研究進(jìn)展[J]. 陶睿,劉朝輝,班國(guó)東,林銳,丁逸棟,楊洪波.  表面技術(shù). 2017(03)
[4]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國(guó)東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳.  表面技術(shù). 2016(06)
[5]摻雜碳化硅對(duì)納米炭黑導(dǎo)電和吸波性能的影響[J]. 吳友朋,劉祥萱,張澤洋.  表面技術(shù). 2010(05)



本文編號(hào)：3324396