MWCNT-Fe3O4-PANI-Au異質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合物的制備及吸波性能研究.pdf

1、吸波材料在隱身技術(shù)、節(jié)能技術(shù)以及民用防輻射等方面有著廣泛的應(yīng)用,尤其在軍事隱身技術(shù)方面,隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得戰(zhàn)場的各種武器系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的威脅,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,信息的獲取和偵察、捕獲目標(biāo)已經(jīng)成為戰(zhàn)爭的焦點(diǎn)。而目前吸波效果良好的吸波材料,多為雷達(dá)波段或者紅外波段單一波段的吸波材料,可廣泛應(yīng)用的寬頻吸波材料技術(shù)還不成熟,且傳統(tǒng)的寬頻吸波材料為多層,采用分層涂覆法制備,制備過程復(fù)雜,且多層間結(jié)合力不好。本實(shí)驗(yàn)研究制備了碳納米管基四元復(fù)合

2、材料,四種組分各自發(fā)揮作用又耦合在一起,具有良好的吸波性能,并且是一種可見光、紅外、微波三種波段多頻化吸收一體化吸波材料,解決了以往多頻化吸波材料多層間結(jié)合力不好的難題。
　　在本實(shí)驗(yàn)研究制備MWCNT/Fe3O4/PANI/Au四元異質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合物,介電損耗型吸波材料多壁碳納米管作為最里層組分,保證材料的力學(xué)性能;磁性材料Fe3O4原位組裝在碳納米管表面,形成介電和磁性的耦合增強(qiáng)吸收;次外層為介電損耗吸波材料聚苯胺,解決以往的粉體

3、吸波材料與粘結(jié)劑結(jié)合力不好的問題;最外層為金納米粒子,具有三階非線性及等離子效應(yīng),在可見光波段有吸收,四種組分各自發(fā)揮作用又耦合在一起,組分越多界面極化越強(qiáng),增強(qiáng)吸波效果。
　　首先本課題研究了聚苯胺包覆于MWCNT/Fe3O4復(fù)合物表面的制備工藝,通過TEM對(duì)包覆形貌進(jìn)行觀察,合成本征態(tài)聚苯胺,pH酸度控制在5~6,反應(yīng)溫度優(yōu)化為0℃,并對(duì)聚苯胺包覆量是否可控進(jìn)行研究,優(yōu)化出聚苯胺的最佳包覆量為20nm厚度,MWCNT/Fe3O

4、4/PANI復(fù)合材料含量為50wt％時(shí),在14.6GHz處最小反射損耗為-22dB(吸收約98%以上電磁波),當(dāng)厚度為0.9~5mm時(shí),有效吸收頻率(RL<-10dB,電磁波吸收>90%)為2.5~18GHz。
　　本課題還研究了金納米粒子負(fù)載于MWCNT/Fe3O4/PANI復(fù)合物表面的制備工藝,通過TEM觀察負(fù)載形貌,最終采用化學(xué)氧化還原法負(fù)載,還原劑為苯胺,選擇聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為表面包覆劑,并對(duì)金納米粒子負(fù)載量是否