新型碳纤维/Fe3O4复合吸波材料的制备和性能研究

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随着电子工业技术的高速发展,不同频率的电磁辐射充斥着人们的生活空间,造成了严重的电磁污染;同时,伴随隐身技术对吸波材料性能要求的提高,传统的吸波材料普遍存在着密度大的缺陷,已经远远不能满足需求,研究质轻、频宽和吸收强的吸波材料显得越来越重要。纳米吸波材料具有极好的吸波性能,同时具有宽频带、兼容性好、质量轻和厚度薄等特点,作为一种新型的吸收剂已经成为各军事强国研究的热点。其中,碳复合铁氧体纳米复合吸波材料是目前研究的一个热点。  作为一种天然的纳米材料,细菌纤维素直径在24~86nm之间,纤维长度几微米,且具有较大的结晶度和大约37m2/g的表面积,在1100℃左右退火处理后,得到纳米级高比表面积的碳化纳米纤维,这种纤维与微米级纤维相比使其具有更大的接触面。采用XRD、SEM、TEM、VSM、矢量网络分析仪等手段对碳化样品的结构和性能进行表征。结果表明该碳化纤维具有较低的结晶度,较高的无序态,尤其是在低频处碳化样品具有较大的介电常数。  将一定量的碳化纤维和纳米Fe3O4颗粒以一定比例通过真空抽滤-气氛退火的方法进行复合,结果表明,纳米Fe3O4颗粒均匀的沉积在碳化纤维表面,复合样品的矫顽力和饱和磁化强度分别是89Oe和56.5emu/g。当环状样品厚度为2.0-2.6mm时,在频率范围9.6-12.9GHz,复合样品展现了较好的微波吸收为-20dB。其中纳米Fe3O4颗粒通过氧化沉淀法制备。
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