TiC/Fe@氮掺杂碳纳米角复合材料的电磁吸波性能

作     者：许莉 朱启程 张育斌 南艳丽 乔明涛 

作者机构：西安建筑科技大学材料科学与工程学院 宁波财经学院 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：陕西省自然科学基金(2024JC-YBQN-0526) 浙江省自然科学基金(LQ21E010004) 宁波市科技计划项目(2021S022) 

主　　题：微波吸收 碳纳米角 TiC 阻抗匹配 反射损耗 介电损耗 

摘      要：Fe/C复合材料因其优异的微波吸收性能而备受关注，但其阻抗匹配和匹配厚度有待进一步优化。本文通过高温等离子放电法在制备包覆Fe纳米颗粒的氮掺杂碳纳米角（Fe@NCNHs）的基础上引入了TiC，成功合成包覆TiC和Fe纳米颗粒的N掺杂碳纳米角（TiC/Fe@NCNHs）复合材料。这种复合材料具有良好的阻抗匹配，同时具备介电损耗、磁损耗、反射损耗等多种损耗机制，展现出良好的电磁波衰减性能。实验结果表明，当Fe和TiC纳米颗粒的负载量分别为9wt%和7wt%时，吸波性能最优。在频率为17.66 GHz处，其匹配厚度为1.4 mm，最小反射损耗达到-41.66 dB，有效吸收带宽为4.85 GHz（13.15-18 GHz）。本研究解决了Fe/C复合材料阻抗匹配差的问题，并且进一步优化了其电磁波衰减性能，获得了“薄、轻、宽、强的TiC/Fe@NCNHs 吸波材料。