電子信息產業、醫療產業和雷達技術的飛速發展給人類帶來了便利,但是過量的電磁波輻射嚴重污染了環境
因此,亟待研發高性能“輕、薄、寬、強”的微波吸收材料[1~4]
在微波吸收材料中,石墨烯有超高比表面積、特殊的微觀結構和較強的化學穩定性等優點,是首選的新型輕質吸波材料[5]
但是,單純的碳材料介電常數較大,不利于阻抗匹配
同時,納米碳材料在制備過程中容易團聚,在基體中的分散性也比較差
將磁性納米粒子與三維石墨烯復合可調節其電磁參數、提高阻抗匹配程度和改善分散程度,制備出高性能、多功能化的復合型吸波材料[6~8]
金屬鎳粒子的價格低廉,具有高磁導率、高飽和磁化強度及較高的溫度穩定性,可用于制造吸波材料
但是,單一的磁損耗機制不能使其具有極高的吸波性能[9]
鑒于此,本文以氧化石墨烯和乙酰丙酮鎳為原料,用一步溶劑熱法制備具有協同作用的磁性多孔RGO@Ni復合材料,并深入研究其吸波性能
1 實驗方法1.1 實驗用原材料
石墨(粒徑8 μm),高錳酸鉀(KMnO4),濃硫酸(H2SO4),乙酰丙酮鎳(AANi),聚乙烯醇(PVA),十六烷基三甲基溴化銨(CTAB),乙二醇(EG)
1.2 測試用儀器
用Max-2400型X射線衍射儀分析晶體結構,X射線源為Cu靶(λ=0.15406 nm),掃描范圍在10o~80o內,掃描速度10°/min
使用SENTERRA R200型拉曼光譜儀測量樣品的拉曼光譜,激光的波長為633 nm,掃描范圍為400~4000 cm-1
使用X射線光電子衍射儀(ESCALAB 250Xi型)分析樣品的表面化學元素組成和化學狀態
用XFlash 5030型掃描電鏡(SEM)和Tecnai F30透射電子顯微鏡(TEM)觀察材料的形貌及微觀結構
使用Aglilent 8720ET型矢量網絡分析儀測試樣品的電磁參數(ε, μ),頻率范圍為1~18 GHz
測試時將吸波粒子與石蠟基體混合均勻,使用同心軸模具制成內徑為3.04 mm、外徑為7.0 mm、厚度約為3.00 mm的空心環狀樣品
1.3 氧化石墨烯的制備
采用改進的Hummers法制備氧化石墨烯(RGO):將50 mL濃H2SO4倒入冰水浴內的500 mL三口燒瓶中,緩慢加入2.0 g鱗片石墨后攪拌30 min
然后將6.0 g的KMnO4分批緩慢加入,使整體溫度低于1
聲明:
“磁性多孔RGO@Ni復合材料的制備和吸波性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)