2020, Vol. 28
2. 空军工程大学 基础部, 西安 710051;
3. 空军工程大学 航空航天工程学院学员四大队, 西安 710051
2. Department of Basic Sciences, Air Force Engineering University, Xi′an 710051, China;
3. Cadet Brigade 4, Air and Missile Defense College, Air Force Engineering University, Xi′an 710051, China
现代信息社会电磁波广泛地存在于人们生活及国防安全的各个领域中，因而开发高性能吸收电磁波材料在电磁辐射防护和军事隐身技术倍受关注[1-2]。在传统的吸波剂中，磁性金属因高磁导率、低成本、环保等优势被广泛采用，但在使用过程中，存在大的密度、易老化、窄频带等问题，无法满足当前对吸波材料“薄、宽、轻、强”的要求[3-6]。自从1977年美国宾夕法尼亚大学化学家Mac Diarmid[7]发现聚乙炔具有类似金属的导电性，导电高分子材料吸波材料与磁性吸波材料相比，具有质轻、可设计分子官能团，可调整材料结构与电磁参数以及容易合成等优点，与其他类型强损耗的吸波体组装成复合材料凸显出异常优秀的协同效应吸波品质，成为近年来吸波材料研究领域中的一个热点[7-15]。CAO[8-10]等合成了碳纤维/SiO2、NiFe2O4/氧化石墨烯、NiSiCp等系列碳基复合材料，其在吸波材料方面具有良好的应用前景；WANG[11]等通过原位聚合法制得了一种轻质的聚吡咯(polypyrrole, PPy)/银纳米线复合材料，通过调控银纳米线的含量获得在X波段的电磁屏蔽效能达到-48 dB。TIAN[12]等合成了空心多孔羰基铁/SiO2/聚吡咯核壳结构复合材料，研究了其电磁特性；DING[13]等制备了聚苯胺/CoFe2O4复合物，实验得到其电磁参数可以通过苯胺与CoFe2O4摩尔比得到调控；刘建华等[14]采用原位掺杂法制备了聚苯胺微管/羰基铁复合材料，研究了其吸波性能，得到当羰基铁与聚苯胺比例为1 :2时，具有最大衰减-4.696 dB；HONG[15]等合成了钡铁氧体/二氧化钛/多壁碳纳米管/聚噻吩三元纳米复合吸波材料，研究发现聚噻吩有效增强了复合材料的微波吸收性能，拓宽了吸收频率；刘元军[16]等研究了0~106 Hz频率内聚吡咯/聚酯纤维复合材料吸波性能及导电性能，表明导电高分子与传统微波吸收剂复合能够改良其自身缺陷，实现其轻质化、宽频化，有望增加其实际应用效能。目前，虽然已有许多关于复合吸波材料的合成方法及性能等方面的研究报道，但有的合成工艺复杂、成本高；还有的合成方法中需较大的吸波剂添加量，导致涂层较厚，造成吸波材料重量的增加。因此，能实际应用的优良电磁吸波材料还有待于进一步开发与完善。聚吡咯具有π-π共轭体系分子结构，是典型的电子导电高分子聚合物，由于有良好的环境稳定性、电导率高、合成容易、形貌多样等特点，是极有价值的轻质微波吸收和屏蔽材料[12, 16]。纳米磁性粉末与相应的传统磁性粉末相比较，具有更大的比表面积、较小的密度以及特殊的力学、光、电、磁等物理化学性质而表现出高效吸收电磁波的潜能[12, 16]。考虑到适合工业化生产的材料制备工艺性和高性能等因素，如果将具有强磁损耗型纳米铁氧体吸波剂与高电导损耗型PPy吸波剂复合，兼备不同类型吸波介质的优点，在尽可能匹配的情况下，通过调节电磁参数有效地提高材料的电磁吸收能力，以期得到性能良好的吸波材料。目前尚未有文献报道纳米钴铁氧体与导电高分子聚吡咯复合物的电磁性能，本文拟采用溶胶-凝胶法制备纳米磁性钴铁氧体，再一步原位复合导电高分子聚吡咯，制备磁电复合型CoFe2O4/PPy新型吸波材料，并对其吸波性能及吸波机理进行研究。
1 试验 1.1 原材料六水合氯化钴(CoCl2·6H2O)，氯化铁(FeCl3)、酒石酸(C4H6O6)、氨水(NH3·H2O)、盐酸(HCl)、无水乙醇(EtOH)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)，以上试剂均为分析纯，均为天津化学试剂有限公司，吡咯(Pyrrole，Py)(分析纯，上海化学试剂公司)。以上试剂皆为分析纯，水为去离子水。
1.2 试验过程与方法 1.2.1 钴铁氧体(CoFe2O4)的制备取一定量的FeCl3，CoCl2.6H2O，按摩尔比1 :2的比例称取，溶于去离子水中，磁力搅拌，配成80 mL的溶液，温度控制在50 ℃左右，加入络合剂酒石酸，使酒石酸的量与溶液中金属阳离子的物质的量总量之比之比为1 :2，随之，用氨水调节pH值在5左右后，将溶液置于(70~80)℃的恒温水浴中，在不断搅拌下加热蒸发形成凝胶后，在110 ℃的干燥箱中放置48 h左右转变为蜂窝状的干凝胶，最后，将所得干凝胶置于马弗炉内，在400 ℃预烧，保温1 h，在(600~750)℃下热处理，保温2 h后冷却至室温，制得不同热处理温度下样品。
1.2.2 CoFe2O4/PPy复合材料的制备用在水热条件下使用原位聚合法制备CoFe2O4/PPy复合物，按照1 :200的质量比，将一定量CoFe2O4(记为CFO)加入至去离子水中，搅拌2 h至分散均匀，将一定量的吡咯单体和FeCl3(0.25 mol/L)溶液缓慢加入至上述混合溶液中，满足m(聚吡咯PPy)为m(CoFe2O4)的3%、6%、9%，分别记为CFP-3、CFP-6、CFP-9，继续搅拌1 h，接着在混合溶液中加入事先配置好的溶液质量为吡咯Py质量2 %的过硫酸铵溶液，冰水浴反应6 h；产物经过洗涤、真空干燥，得到CoFe2O4/PPy复合材料。
1.3 分析与表征采用MiniFlex600型的X射线衍射仪(XRD)表征样品的相结构；用JSM-5900型扫描电子显微镜(SEM)观察样品的微观形貌；用Lakeshore7404振动样品磁强计测试室温下外加磁场为10 kOe时样品的磁性能；使用Agilent-N5242A型矢量网络分析仪采用同轴法测试样品(2~18)GHz的电磁参数，样品的电磁参数主要包括复磁导率和复介电常数，并通过电磁波传输线理论计算得到样品的反射率吸收谱线。
同轴法测定样品电磁参数的制样过程中，主要以石蜡为载体，借助于石蜡受热易成型而其介电常数和磁导率几乎为零的特性，将制备的吸波剂样品与石蜡按质量比为2 :3的比例混合，并添加少量环己烷，超声振荡5 min使其混合均匀，在等静压压片机在静压为(8~10)MPa范围内，利用模具将合成的样品与石蜡混合体压制成内径为3 mm，外径为7 mm，厚度为(1~2)mm的同轴试样，用于电磁参数测量。
2 结果与讨论 2.1 CoFe2O4/PPy复合材料X射线衍射谱图 1是CoFe2O4/PPy及其复合材料在不同热处理温度下的X射线衍射(XRD)谱图。
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图 1 以酒石酸为络合剂在不同热处理温度下得到的CoFe2O4X射线衍射(XRD)谱图 Fig.1 XRD patterns of the CoFe2O4 at differents heat treatment temperature using tartaric acid as chelate |
从中可看出，钴铁氧体干凝胶XRD图谱无特征峰出现，表明干凝胶以非晶形式存在。当热处理温度在600 ℃以上，样品XRD谱中2θ在28.12°，35.7°，43.27°，50.11，54.33°，61.75°，70.82°明显出现了衍射峰，分别对应于标准卡片(JCPDS22-1086)中尖晶石结构钴铁氧体的(111) (311)、(220)、(400)、(422)、(440) (533)晶面指数[13, 17-20]，说明热处理600 ℃温度下样品已形成尖晶石结构，并随着热处理温度的升高，样品的衍射峰变得越来越尖锐，说明随热处理温度的升高，晶粒结晶趋于完整。同时，从谱图中还可以看出，热处理温度700和750 ℃时样品的XRD图谱中出现了少量杂峰，这可能是随着温度的升高，样品转变为其它相引起的[18]。从以上的分析得出，制备钴铁氧体的最佳热处理温度为650 ℃，此时钴铁氧体的结晶性最好，故选用此热处理温度下得到的钴铁氧体与聚吡咯复合制备CoFe2O4/PPy。
2.2 CoFe2O4/ PPy复合材料的形貌图 2分别给出了CoFe2O4(CFO)、CoFe2O4/PPy-6%(CFP-6)的SEM照片。从图 2(a)可以看出，650 ℃制备的CoFe2O4粒子尺寸较大、晶粒外形完整，大小均匀，为八面体结构，说明在这一条件下合成了结晶性能好的CoFe2O4粒子；由图 2(b)中可以看出，PPy在CoFe2O4粒子表面，覆盖了CoFe2O4原有形貌，均匀地生长了一层PPy薄片状壳层；同时从放大图 2(d)中可以看出，复合物表面疏松，这样的结构电磁波达到其表面，可以进入其内部，经过多次反射传输，对电磁吸收有良好的损耗作用[22]。
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图 2 CoFe2O4及CoFe2O4/PPy复合材料的SEM照片 Fig.2 SEM images of the CoFe2O4 and CoFe2O4/PPy composites:(a) CFO at 650 ℃ preparative condition; (b) CFP-6 composite |
CoFe2O4/PPy复合材料形成机理可以图 3表示。通过溶胶-凝胶反应，FeCl3溶液与CoCl2·6H2O发生反应生成纳米CoFe2O4粒子。在制备的CoFe2O4表面原位聚合吡咯，通过引发剂的作用，与CoFe2O4表面的Fe(OH)3、Co(OH)2键合，吡咯包覆于CoFe2O4外层，形成核壳结构的CoFe2O4/PPy复合材料；氧化剂FeCl3一方面可以为聚吡咯聚合提供酸性环境，另一方面以平衡离子的形式进入聚吡咯骨架中，可以提高聚吡咯的导电性[11-13]，吡咯通过原位聚合，这一结果与XRD、SEM表征结果相一致。
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图 3 CoFe2O4/PPy复合材料形成过程示意图 Fig.3 Schematic representation for the formation of CoFe2O4/PPy composites |
图 4是室温下不同聚吡咯含量的CoFe2O4/PPy复合材料的磁滞回线。可以从图中看出，在1 T的磁场下，所有样品的M(介质的磁化强度)与H(磁化场强)关系曲线都呈现出完整的饱和磁滞回线且关于原点对称，说明所测试的样品具有明显的铁磁性；但样品CFO-3、CFO-6、CFO-9的磁滞回线与样品CFO的磁滞回线相比较，在外形上表现出“高、低”、“胖、瘦”不同，这表示样品的饱和磁化强度与矫顽场的大小不同，磁滞回线越“高”表示其饱和磁化强度(Ms)越大、越“胖”表示其矫顽力(Hc)越大；由图中分析样品磁性大小参数可知，样品纯CoFe2O4(CFO)饱和磁化强度(Ms)、矫顽力(Hc)分别是223.0 emu/g、454.9 Oe；随着聚吡咯含量的增多，样品CFO-3、CFO-6、CFO-9复合材料的最大磁化强度、矫顽力(Hc)减小，说明复合材料的磁性减弱。这是因为非磁性PPy成份的存在对CoFe2O4磁性能有稀释降低作用[4, 12-13, 15]。磁性吸波材料是将入射电磁波能量转化成热能而耗散掉从而达到吸收电磁波的。在准静态磁化情形下，磁滞损耗大小正比于磁滞回线的面积，而磁滞回线的面积与饱和磁化强度(Ms)、矫顽力(Hc)的积有相关性。在CoFe2O4/PPy复合材料中，是以磁性CoFe2O4纳米颗粒为核、以PPy导电高分子材料为壳构建异质结构，通过实验设计优化复合材料组分，选择合适的核壳层材料比例和厚度，有效提高材料的磁性及导电性，通过电磁协同作用，获得优异的吸波性能。
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图 4 CoFe2O4及CoFe2O4/PPy复合材料的磁滞回线 Fig.4 Hysteresis loops of the CoFe2O4 and CoFe2O4/PPy composites |
材料的复介电常数和复磁导率是表征材料吸波性能的重要参数。一般地，材料的介电常数实部ε′ r表示对电的存储能力，介电常数虚部ε″r表示对电的损耗能力；材料磁导率的实部μ′ r表示对磁的存储能力，磁导率虚部μ″ r表示对磁的损耗能力。图 5是CoFe2O4、PPy及其复合体的电磁特性与频率的关系曲线，图 5(a)、(b)、(c)、(d)分别对应复介电常数的实部ε′ r与虚部ε″ r，复磁导率的实部μ′ r与虚部μ″ r。从图 5(a)、(b)曲线中可以看出，样品的复介电常数实部ε′ r与虚部ε″ r其数值在(2~18)GHz测试范围内，随着PPy含量的增加而增加，说明样品的电导能力与损耗能力依次增大；此外，从图中还可以看出，同一填充浓度下，随着频率的增加，PPy复介电常数实部ε′ r在7.2 GHz和16.6 GHz处、CoFe2O4/PPy复合物在(12-14)GHz之间存在一个明显的弛豫峰，虚部ε″ r在(8-16)GHz之间也存在明显弛豫峰。这是因为，如图 2中SEM照片中所示，CoFe2O4/PPy复合物内部存在着CoFe2O4和PPy两相之间的界面，由于CoFe2O4和PPy具有不同的电子分布和不均匀的材料组份，两项界面处电荷分布不均匀、内部导电能力也不相同，从而在CoFe2O4/PPy内部存在多重界面极化及多重介电弛豫现象[4, 9-10, 12-14]。由此可见，CoFe2O4/PPy复合物的复介电常数实部与虚部曲线中出现的弛豫峰来源于CoFe2O4和PPy之间的界面极化与介电弛豫作用[22-23]。从图 5(c)与 (d)可以看出，所有样品的复磁导率的实部μ′ r在(2~18)GHz范围内几乎保持不变，聚吡咯的复磁导率实部μ′ r基本接近1，虚部μ″ r接近0；且CoFe2O4/PPy复合物样品电磁参数无论是复磁导率的实部μ′ r还是虚部μ″ r，都比纯CoFe2O4纳米颗粒电磁参数数值要低，这可能是由于非磁性聚合体存在于磁性颗粒之间稀释并降低了磁性颗粒间的磁力作用，这与复合物的磁性强弱变化相一致[18-21]。另外，复合物的μ′ r和μ″ r在(4~14)GHz范围内曲线出现波动，这是由于导电高分子的引入对材料磁损耗产生了干扰[8-10]。
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图 5 CoFe2O4及CoFe2O4/PPy复合材料的电磁参数 Fig.5 Electromagnetic parameters of the CoFe2O4 and CoFe2O4/PPy composites |
根据电磁波传输线理论，当频率为f的均匀平面电磁波垂直射入表面涂覆单层吸波材料的导体表面时，由测量的电磁参数可计算得到涂层的损耗反射率R(dB)，以分贝数表示，
| $ R = 20{\rm{lg}}\left[ {\frac{{{Z_{{\rm{in}}}} - {Z_0}}}{{{Z_{{\rm{in}}}} + {Z_0}}}} \right] $ | (1) |
式中：Zin为材料的输入阻抗; Z0为空气的本征波阻抗。
| $ Z = \sqrt {\frac{\mu }{\varepsilon }} \cdot \tanh [j\left( {2\pi fd} \right)]{\rm{ }}\sqrt {\mu \varepsilon } $ | (2) |
式中：Z是样品有效阻抗；μ是样品复磁导率；ε是样品复介电常数；j是虚部符号；c是真空中的光速；f是频率；d是材料涂层厚度。将测量所得样品电磁参数代入上述公式，通过计算得到样品随频率变化的损耗反射率曲线，表征材料吸波性能强弱[12]。
图 6是样品厚度为1.5 mm时各试样的反射损耗随频率变化的曲线。图 6中a曲线样品为CFO，b曲线样品为CFP-3，c曲线样品为CFP-6，d曲线样品为CFP-9。由图 6(a)可知，CoFe2O4反射损耗在(2~18)GHz范围内存在两个吸收峰，这一结果与文献[12, 20, 21]结果一致。比较图 6中曲线a~d可知，样品为CFP-6的纳米复合材料吸波性能最强，在频率为8.66 GHz处最低反射损耗可达到-11.05 dB；反射损耗小于-5 dB的频段范围为(7.49~11.43)GHz，频段宽度3.94 GHz；样品为CFP-9纳米复合材料的吸波性能次之，在辐射频率为8.49 GHz附近达到-9.20 dB，而小于-5 dB的频段范围为(7.49~12.77) GHz，几乎覆盖整个X波段，样品为CFP-3纳米复合材料的吸波性能相比较要差一些，相比较纯CFO，与复合PPy复合后吸波频段强度增强不明显，但吸波频段宽度许多。从以上的实验结果可以看出，原位复合形成的CoFe2O4/PPy材料的电磁损耗性能优于纯的CoFe2O4。实验结果发现，复合材料随反应中吡咯加入量由3%上升到9%的过程中，吸波频段范围随之不断加宽；当PPy的质量分数约为6%时，复合材料的介电损耗与磁损耗优化匹配，微波吸收性质达到最好。
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图 6 CoFe2O4及不同质量比的CoFe2O4及CoFe2O4/PPy复合物的微波反射损失曲线 Fig.6 Microwave reflection loss curves of the CoFe2O4 and CoFe2O4/PPy composites by different mass ratios of CoFe2O4 to PPy |
此外，从计算涂层的损耗反射率R(dB)的表达式可以得出，波涂层的厚度对材料吸波性能也有重要的影响作用。图 7为不同厚度样品的微波反射损失曲线，其中曲线a、b、c分别对应的样品厚度为d=(1.0、1.5、2.0)mm。从图 7中可以看出，样品厚度为1.0 mm时，在13.11 GHz反射损耗达到-8.58 dB，当厚度增加到1.5 mm时，在8.66 GHz吸收可以达到-11.05 dB，当样品厚度为2.0 mm时，则在6.50 GHz吸收达到-14.28 dB。由图可知，随着样品厚度的增加，反射损耗曲线最大吸收峰向低频方向移动。但样品的最大反射损耗并不是随着涂层厚度的增加而增加，也就是，吸波材料或涂层的厚度不是越厚越好，这是因为从反射损耗的计算式中就可以分析到，样品厚度的增加可以增加介电损耗和磁损耗，但还存在入射电磁波和反射电磁波相位差的问题，若相位差偏离也不能得到很好的吸波性能；虽然有些样品随着厚度的增加，其反射损耗值大、吸波性能增强，但厚度的增加会导致成本上升和飞行自器重的增加，也不可取；再者，厚度的增加并不能使反射损耗的频段宽度也同时增加，所以对吸波材料厚度的选择有个最佳匹配厚度。
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图 7 不同厚度CoFe2O4/PPy复合物的微波反射损失曲线 Fig.7 Microwave reflection loss curves of CoFe2O4/PPy composites with different thicknesses |
根据电磁波传输线理论可知，性能优异的吸波材料应满足阻抗匹配特征和衰减特性，使得入射到涂层表面的电磁波能尽可能最大限度进入到涂层内部，并能很快衰减掉，即不仅要求吸波材料的相对复介电常数虚部ε″ r和相对复磁导率虚部μ″ r有高的值，且要求涂层材料的输入阻抗Zin与自由空间的阻抗Z0相等[2, 12, 15, 21]。但实际中单一组份的吸波涂层很难同时具备这些条件，通常将低密度的电损耗型吸波材料与强吸收的磁损耗吸波材料相复合，采用组份调节调控材料电磁参数的方法使材料满足本征的阻抗匹配，实现轻质化、强吸收和宽频段的效果，提高涂层材料的微波损耗能力。CoFe2O4/PPy复合吸波材料强吸波能力得益于合适介电损耗与磁损耗的有效阻抗匹配和吸波体材料内部可调节的微波衰减性能。根据Debye理论，虚部ε″ r代表了介电损耗，而介电损耗由极化损耗和电导损耗组成[8, 9, 24]。一方面，采用原位复合方法制备的CoFe2O4/PPy复合物具有独特的微结构，高分子导电聚合物PPy原位生成后，包绕在磁性颗粒材料CoFe2O4外层形成了核壳结构，这一点从图 2的SEM照片中也可以观察到，这种特殊的结构材料存在着多重界面极化和介电弛豫效应。界面极化包括CoFe2O4纳米磁性晶粒和PPy之间的多重界面极化、大量CoFe2O4晶粒之间的界面极化、也包含两种材料表面的缺陷极化和PPy表面官能团偶极极化等[9-10, 25, 26]，当电磁波入射时，经过界面的多次反射和干涉损耗均能引起极化损耗并多次反复衰减电磁波；弛豫极化是由于交替变化的电场使得PPy里电荷极化运动跟不上其改变的速度，运动的趋势不同导致弛豫现象且损耗电磁波的能量[27]；另一方面，根据自由电子理论：ε″ r≈1/2πε0ρf，其中为ρ电阻率，当材料的介电虚部ε″ r较大时，预示着材料有较小的电阻。从图 5中CoFe2O4/PPy复合物的电磁参数可知，复合物的介电常数的虚部ε″ r随着PPy含量的增多而增大。这是由于复合材料表面的导电高分子PPy纳米片，容易在涂层中形成导电网络，当电磁波到达吸波涂层时，建立起的有效导电网络有利于电子迁移和电子跳跃，可以感应电磁波能量使其生成耗散电流能量，随PPy含量的增多电导增大，偶极取向程度增强，偶极转动而引起的内部摩擦增强，电阻率减小，从而导致复合物的介电常数的虚部ε″ r增大，介电损耗增强[28-29]。另外，磁性损耗对微波吸收性能的增强也起着重要作用。从图 5中CoFe2O4/PPy复合物的电磁参数可知，单一的CoFe2O4介电常数参数比较低而磁导率参数较大，阻抗无法匹配，当电磁波入射其表面时，使得只有少量电磁波从自由空间进入吸波体被损耗掉，大部分则在空气-涂层界面被反射回去，因此单纯CoFe2O4吸波性能较差。随着PPy含量的增多，样品CFO、CFO-3、CFO-6、CFO-9复合物的复磁导率虚部μ″ r减小，说明样品的磁损耗减小。但复合材料的吸波性能并不是随钴铁氧体含量的减小而减小。从实验结果可以得到，当PPy的质量分数约为6%时，复合材料吸波性能最好，具有最大衰减达到-11.05 dB，-5 dB带宽为3.94 GHz；这说明PPy含量达到一定数值，复合材料才具有较高的微波反射损失，这可能是由于PPy达到合适的量后，可以使由于钴铁氧体减少带来的磁损耗的损失通过PPy的加入引起的介电损耗得到补充，也就是实现了电磁参数匹配。且随着吸波层厚度的增加，反射率最大吸收峰由高频段移向低频段，这可能的原因是，由于涂层上下两个界面对电磁波的反射而产生干涉作用的结果[11-13]。可见通过设计介电损耗型材料PPy与磁损耗型材料钴铁氧体复合组分含量，调节电磁参数，利用电损耗特性与磁损耗特性的协同作用，提高吸波材料的利用率，获得优良的吸波性能。
3 结论采用溶胶-凝胶法在最佳热处理温度650 ℃下制备得到结晶度良好的纳米钴铁氧体，接着采用水热合成工艺通过原位聚合成功制备PPy质量分数分别为3%、6%、9%的CoFe2O4/PPy复合电磁材料。
1) 单纯的CoFe2O4吸波性能较弱，当通过与导电高分子磁电复合后，通过调节加入PPy质量百分含量，调控复合材料的电磁参数，满足阻抗匹配，电磁波基于多重界面极化及驰豫极化等效应衰减，实现了良好的吸波性能。
2) 当吸波材料厚度为1.5 mm、PPy含量为6%时，反射率损失在辐射频率为8.66 GHz附近达到-11.05 dB，小于-5dB的频段范围为(7.49~11.43) GHz，频段宽度3.94 GHz。
3) CoFe2O4/PPy可作为一种轻质、宽频的雷达波吸收剂来使用。
| [1] |
DAI S S, QUAN B, LIANG X H, et al. Excellent microwave response derived from the construction of dielectric-loss 1D nanostructure[J]. Nanotechnology, 2018, 29(19): 1-10. DOI:10.1088/1361-6528/aab1c2 |
| [2] |
TADJARODI A, RAHIMI R, IMANI M, et al. Synthesis, characterization and microwave absorbing properties of the novel ferrite nanocom-posites[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2012, 542: 43. DOI:10.1155/2012/198973 |
| [3] |
YUSOFF A N, ABDULLA M H. Electromagnetic and absorption properties of some microwave absorbers[J]. Journal of Applied Physics, 2002, 92(2): 876. DOI:10.1063/1.1489092 |
| [4] |
FANG Y H, TANG X T, SUN X, et al. Preparation and enhanced microwave absorption properties of Ni-Co attached single-walled carbon nanotubes and CoFe2O4 nanocomposites, Journal of applied physics, 2017, 121(22): 224301. DOI: 10.1063/.4984937
|
| [5] |
WANG Q S, LEI Z Y, CHEN Y J, et al. , Branched polyaniline/molybdenum oxide organic/inorganic heteronanostructures: synthesis and electromagnetic absorption properties[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2013, 1(38): 11795-11801. DOI:10.1039/C3TA11591G |
| [6] |
BAI D Z, FENG H X, CHEN N L, et al. Synthesis, characterization and microwave characteristics of ATP/BaFe12O19/PANI ternary composites[J]. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2018, 457: 75-82. DOI:10.1016/j.jmmm.2017.12.101 |
| [7] |
SHIAKAWA H, LOUIS E J, MACDIAMID A C, et al. synthesis of electrically conducting organic polymers-halogen derivatives of polyacetylene, Journal of the Chemical Society, Chemical 1977, 1(1): 578-580. DOI: 10.1039/C39770000578
|
| [8] |
WEN B, CAO M S, LU M M, et al., Reduced Graphene Oxides: Light-Weight and High-Efficiency Electromagnetic Interference Shielding at Elevated Temperatures, Advanced Materials, 2014, 26(21): 3484-3489. DOI: 10.1002/adma.201400108
|
| [9] |
CAO M S, SONG W L, HOU Z L, et al. The effects of temperature and frequency on the dielectric properties, electromagnetic interference shielding and microwave-absorption of short carbon fiber/silica composites[J]. Carbon, 2010, 48(3): 788-796. DOI:10.1016/j.carbon.2009.10.028 |
| [10] |
SONG W L, CAO M S, LU M M, et al. Flexible graphene/polymer composite films in sandwich structures for effective electro-magnetic interference shielding, Carbon, 2010, 66(1): 67-76. DOI: 10.1016/j.carbon.2013.08.043
|
| [11] |
WANG Y, GU F Q, NI L J, et al. , Easily Fabricated and Lightweight PPy/PDA/AgNW Composites for Excellent Electro-magnetic Interference Shielding[J]. Nanoscale, 2017, 46(9): 18318-18325. DOI:10.1039/c7nr05951e |
| [12] |
谢明达, 田晓霞, 屈绍波, 程花蕾. 多孔羰基铁/SiO2/聚吡咯核壳结构复合材料的制备及电磁特性[J]. 无机化学学报, 2018, 34(7): 1261-1270. XIE Mingda, TIAN Xiaoxia, QU Shaobo, CHENG Hualei. Synthesis and Electromagnetic Properties of Porous Carbonyl Iron/SiO2/Polypyrrole Core-Shell Structure Composites[J]. Chinese Journal of Inorganic. Chemistry, 2018, 34(7): 1261-1270. DOI:10.111862/CJIC.2018.178 |
| [13] |
DING H J, LIU X M, WAN M X, et al. Electromagnetic Functionalized Cage-like Polyaniline Composite Nanostructures[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2008, 112(31): 9289-9294. DOI:10.1021/jp8016997 |
| [14] |
刘建华, 周新楣, 李松梅. 羰基铁/导电聚苯胺微管复合材料的电磁性能[J]. 复合材料学报, 2005, 22(3): 70-74. LIU Jianhua, ZHOU Xinmei, LI Songme. Electromagnetic properies of carbonyliron/polyaniline microtubules[J]. ElActa Materiae Compositae Sinica, 2005, 22(3): 70-74. |
| [15] |
HONG X W, XIE Y, WANG X Y, et al. A novel ternary hybrid electromagnetic wave-absorbing composite based on BaFe11.92(LaNd)0.04O19-titanium dioxide/multiwalled carbon nano-tubes/polythiophene[J]. Composites Science and Technology, 2015, 117(1): 215-224. DOI:10.1016/j.compscitech.2015.06.022 |
| [16] |
刘元军, 刘国熠, 赵晓明. 聚吡咯/聚酯纤维复合材料吸波性能的探讨[J]. 材料科学与工艺, 2017, 25(4): 31-37. LIU Yuanjun, LIU Guoyi, ZHAO Xiaoming. The discussion on the microwave absorpting properties of the polypyrrole/polyester fiber composite material[J]. Materials Science and Technology, 2017, 25(4): 31-37. DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20160120 |
| [17] |
RAJENDRAN M, PULLAR R C, BHATTACHARYA A K, et al. Magnetic properties of nanocrystalline CoFe2O4 powders prepared at room temperature: variation with crys-tallitesize[J]. Journal of Magnetism & Magnetic Materials, 2001, 232(1-2): 71-83. |
| [18] |
CAO J, FU W Y, YANG H B, et al. Large-Scale synthesis and microwave absorption enhancement of actinomorphic tubular ZnO/CoFe2O4 nanocomposites[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2009, 113(14): 4642-4648. DOI:10.1021/jp8093287 |
| [19] |
LI Y B, YI R, YAN A, et al. , Facile synthesis and properties of ZnFe2O4 and ZnFe2O4/polypyrrole core-shell nanoparticles[J]. Solid State Sciences, 2009, 11(8): 1319-1324. DOI:10.1016/j.solidstatesciences.2009.04.014 |
| [20] |
NGEMA N, MSOMI J Z, MOYO T, et al. Synthesis and magnetic properties of Sn doped CoF2O4 nanoferrites[J]. Journal of Super conductivity & Novel Magnetism, 2016, 30(7): 2017-2022. DOI:10.1007/s10948-016-3786-6 |
| [21] |
付乌有, 曹静, 李伊荇, 杨海滨. 类花状ZnO-CoFe2O4复合纳米管束的制备及其电磁波吸收特性[J]. 物理学报, 2011, 60(6): 067505-067512. FU Wuyou, CAO Jing, LI Yixing, YANG Haibin. preparation and electromagnetic wave absorption of flower-link ZnO-CoFe2O4 nanotube bundles composites[J]. Chinese Physical Society, 2011, 60(6): 067505-067512. DOI:10.1080/10286632.2012.664952 |
| [22] |
CAO M S, YA NG, J, SONG W L, et al. Ferroferric Oxide/Multiwalled Carbon Nanotube vs Polyaniline/Ferroferric Oxide/Multiwalled Carbon Nanotube Multiheterostructures for Highly Effective Microwave Absorption[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, 4(12): 6948-6955. DOI:10.1021/am3021069 |
| [23] |
WEN B, CAO M S, H OU, Z L, et al. Temperature dependent microwave attenuation behavior for carbon-nanotube/silica composites[J]. Carbon, 2013, 65: 124-139. DOI:10.1016/j.carbon.2013.07.110 |
| [24] |
LI N, HUANG Y, DU F, et al. Electromagnetic Interference (EMI) Shielding of Single-Walled Carbon Nanotube Epoxy Composites[J]. Nano Letters, 2006, 6(6): 1141-1145. DOI:10.1021/nl0602589 |
| [25] |
ZHANG HL, LI JF, ZHANG B P, et al. Electrical and Thermal Properties of Carbon Nanotube Bulk Materials: Experimental Studies for the 328-958 K Temperature Range.Phys Rev B: Condens Matter Mater Phys.2007, 75(20): 205407-205416. DOI: 10.1103/physrevb.75.205407
|
| [26] |
WANG H, GUO H H, DAI Y Y, et al. Optimal electromagnetic-wave absorption by enhanced dipole polarization in Ni/C nano-capsules[J]. Applied Physics Letters, 2012, 101(8): 083116. DOI:10.1063/1.4747811 |
| [27] |
CAO M S, WANG X X, ZHANG M, Electromagnetic Response and Energy Conversion for Functions and Devices in Low-Dimensional Materials[J], 2019, 29(25): 531-534. 10.1002/andp.201800390
|
| [28] |
CAO M S, WANG X X, WEN Q, et al. , Thermally Driven Transport and Relaxation Switching Self-Powered Electromagnetic Energy Conversion[J]. Small, 2018, 14(29): 1800987-1800995. DOI:10.1002/smll.201800987 |
| [29] |
CAO M S, WANG X X, ZHANG M, et al. Electromagnetic Response and Energy Conversion for Functions and Devices in Low-Dimensional Materials[J]. Advanced Function Materials, 2019, 29(25): 1807398. DOI:10.1002/adfm.201807398 |