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聚苯胺(PANI)作为一种典型的导电聚合物,其具有导电性能可控、形貌结构可设计、合成简单及密度低等优点,逐渐成为电磁吸波材料领域的研究热点之一。但如何使PANI成为新一代新型吸波材料,并最大限度发挥其吸波性能已成为当前的主要问题。本论文基于导电PANI结构可设计性强的特性,制备了螺旋型手性聚苯胺、介孔结构聚苯胺复合吸波材料,通过多层次表征分析手段,对材料的形貌、结构进行了表征分析,利用矢量网络分析仪对材料的电磁参数进行了测试分析,讨论了不同材料结构对其电磁吸波性能的影响,并对其吸波机理进行了深入探究。具体研究内容包括以下几个方面:首先,研究以手性樟脑磺酸为掺杂酸和手性诱导剂,采用原位聚合工艺-自组装法制备了螺旋型手性聚苯胺(SC-PANI)。研究通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及圆二色(CD)光谱分析仪对试样的螺旋型手性结构进行多维度分析;利用振动样品磁强计(VSM)对SC-PANI的磁性能进行了测试;通过矢量网络分析仪对样品的电磁参数进行分析。结果表明:SC-PANI试样具有明显的螺旋型结构,且CD光谱显示其具有手征特征;VSM测试结果显示SC-PANI具有一定的磁特性;与普通聚苯胺相比,螺旋型手性聚苯胺显示了优异的吸波性能;其测试试样(吸波剂与石蜡混合,含量和厚度分别为30 wt%和1.7 mm)的吸波性能在11.7 GHz处可达-31.7 dB,有效吸波频宽达3.8 GHz(反射损耗值小于-10 dB的范围为10-13.8 GHz)。结果证实通过构建螺旋结构手性聚苯胺,可实现单组分材料兼具多重损耗机制,从而使材料具有优异的吸波性能。其次,基于聚苯胺结构可设计的特性,为改善气相生长碳纤维(VGCFs)作为吸波材料阻抗匹配性差的问题。研究采用模板法-原位聚合反应,制备了均匀介孔结构VGCF@PANI复合材料。通过不同的表征技术对均匀介孔结构VGCF@PANI复合材料的形貌结构进行了分析,并探讨了其合成机理。利用矢量网络分析仪对试样的电磁参数、阻抗匹配特性和吸波性能进行了测试分析,并探讨了吸波机理。结果表明:以MnO2为介孔结构模板和引发剂,可在VGCF表面成功包覆具有均匀介孔结构的PANI,获得具有均匀介孔结构的VGCF@PANI复合材料;介孔结构VGCF@PANI复合材料显示了良好的阻抗匹配特性和优异的吸波性能,测试样(吸波剂在石蜡中含量为18 wt%)匹配厚度为1.33 mm时,其在10.3 GHz处的最小反射损耗值达-55.9 dB,有效吸波频段位于9.4-11.6 GHz。最后,为进一步探索并拓展粉体吸波剂的实际应用领域和范围,研究提出以聚氨酯海绵为基体,采用浸渍吸附工艺制备得到多级介孔型VGCF@PANI-聚氨酯海绵(PUS)柔性复合吸波材料(多级介孔型VGCF@PANI-PUS)。利用VGCF@PANI-PUS复合吸波材料的机械可压缩特性对其厚度进行调节,以实现对体系电磁参数和吸波性能的可控调节。结果表明:多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料具有良好的压缩力学性能,在压缩形变0-80%范围内,经过10次压缩循环测试,其形状保持率近乎达100%;当复合材料厚度仅为4.8 mm时,显示出双频带吸波特性,其最小反射损耗值在8.5 GHz和8.7 GHz处分别达-28.8 dB和-35.5 dB。同时,通过简单的机械压缩调节复合材料的厚度,可实现吸波性能的可调控特性。