羰基铁粉/石墨烯复合粉体的制备及其电磁性能研究

作     者：梁莹 李天天 李菊红 孙兴阳 王玉 LIANG Ying;LI Tiantian;LI Juhong;SUN Xingyang;WANG Yu

作者机构：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司辽宁沈阳110043 北京服装学院北京100029 中国地质科学院国家地质实验测试中心北京100037 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2024年第43卷第6期

页      面：668-677页

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）] 

主　　题：石墨烯 羰基铁 纳米复合材料 吸波性能 

摘      要：石墨烯与羰基铁粉的复合不仅突破了铁粉作为吸收剂的斯诺克极限,还在一定程度上提高了其电磁阻抗匹配特性。本文利用氨基磷酸作为连接剂将石墨烯和片状羰基铁粉进行层状复合,通过一步法制备得到具有介电频散特性的羰基铁粉/石墨烯复合吸波粉体,研究了不同合成条件下(改性石墨烯含量、反应温度、氨基磷酸含量)羰基铁粉/石墨烯复合吸波材料的电磁参数和反射损耗的影响。结果表明,由于石墨烯的引入,复合粉体的电磁阻抗匹配性能明显增强,表现出较好的吸波性能,当氧化石墨烯(GO)含量为质量分数1%时,复合粉体(厚度为3.7 mm)在4.23 GHz的最小反射损耗值(RL_(min))为-43.90 dB,有效吸收带宽(RL≤-10 dB)为10.4 GHz(3.63~14.03 GHz);当反应温度为80℃时,复合粉体表现出良好的吸波效率,当厚度为4.5 mm,复合粉体在2.3 GHz处的最小反射损耗达到了-42.92 dB,有效吸收带宽(RL≤-10 dB)为6.7 GHz(2.0~8.7 GHz)。APSA的加入使复合粉体的电导率有了明显的提升,同时介电损耗获得了增强。其中APSA添加量为质量分数0.5%时,复合粉体的导电能力最强,介电损耗性能稳定,吸波改性效果较好,此时反射损耗为-42.92 dB,并且其在2~18 GHz内相应的有效吸收带宽(RL≤-10 dB)为6.7 GHz(2.1~8.8 GHz)。