三层石墨烯吸波体熔融沉积成形及层间材料分布对吸波性能的影响

作     者：吴海华 杨增辉 刘力 张忍静 邓开鑫 李言 WU Haihua;YANG Zenghui;LIU Li;ZHANG Renjing;DENG Kaixin;LI Yan

作者机构：三峡大学机械与动力学院石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心湖北宜昌443002 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第2期

页      面：20-26页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51575313) 

主　　题：三层石墨烯吸波体 吸波剂层间分布 周期性孔洞结构 熔融沉积成形 吸波性能 

摘      要：利用熔融沉积成形技术快速制备了石墨烯/聚乳酸和石墨烯/四氧化三铁/聚乳酸两类复合吸波材料和三层石墨烯吸波体,测试了复合材料的电磁参数,计算了反射率;利用CST仿真与实验研究了吸波剂层间分布及孔洞结构对三层石墨烯吸波体吸波性能的影响。结果表明:对复合材料而言,双组元吸波剂的吸波性能更佳,但难以与石墨烯单组元吸波剂形成良好的阻抗匹配;对三层石墨烯吸波体而言,石墨烯呈均匀梯度分布(石墨烯加入量分别为5%、7%、9%(均为质量分数,下同)),可获得最佳的吸波效果;周期性孔洞结构的存在,一方面增加了反射界面数量,产生更多的边缘散射效应与多重共振耦合,另一方面通过改善阻抗匹配使石墨烯呈非均匀梯度分布(石墨烯加入量分别为7%、7%、9%)时实现Ku波段(12~18 GHz)全覆盖有效吸收(反射率小于-10 dB),为微波频段高效吸收提供了参考。