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1、新型電磁波吸收材料為了滿(mǎn)足實(shí)際需求,必須具備寬頻帶、強(qiáng)吸收、輕質(zhì)量等特性,單一的吸波材料如聚苯胺、石墨烯、鐵氧體和碳化硅等往往不能同時(shí)具有各種優(yōu)良特性,多種材料復(fù)合制備高性能的吸波材料已經(jīng)成為目前吸波領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
本文通過(guò)對(duì)純聚苯胺、石墨烯/聚苯胺復(fù)合物以及石墨烯/聚苯胺/ZnO復(fù)合物介電響應(yīng)特性的數(shù)值擬合,揭示其介電響應(yīng)特性并對(duì)它們的吸波性能進(jìn)行對(duì)比。
首先制備純聚苯胺、石墨烯/聚苯胺復(fù)合物和石墨烯/聚苯胺/Z
2、nO復(fù)合物,分別對(duì)它們進(jìn)行了掃描電鏡分析、X射線能量色散譜分析以及X射線光電子能譜分析,對(duì)比了微觀尺度下材料的形貌和結(jié)構(gòu)特征,確定了材料的化學(xué)構(gòu)成。
然后制備在石蠟中含量為20%的純聚苯胺、含量為20%的石墨烯/聚苯胺復(fù)合物以及含量為20%的石墨烯/聚苯胺/ZnO復(fù)合物樣品,采用網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀測(cè)量在頻率段為2-18 GHz范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)頻率的介電常數(shù)實(shí)部值和虛部值以及磁導(dǎo)率的實(shí)部值和虛部值。根據(jù)Debye方程所給出的復(fù)介電常數(shù)函數(shù)
3、表達(dá)式,采取最小二乘法的擬合原理,運(yùn)用Matlab數(shù)學(xué)軟件分別擬合了介電響應(yīng)曲線的實(shí)部和虛部曲線圖,擬合結(jié)果顯示復(fù)合物的介電弛豫強(qiáng)度與純聚苯胺相比得到了較大提高,而石墨烯/聚苯胺/ZnO復(fù)合物和石墨烯/聚苯胺復(fù)合物相比,表現(xiàn)出更好的吸波性能。
另外,對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品還繪制了介電損耗因子曲線圖,用以反映所制備的材料將電磁能吸收后轉(zhuǎn)化為其他形式能量的能力(主要轉(zhuǎn)化成熱能);繪制Cole-Cole曲線圖,用以揭示材料的介電弛豫現(xiàn)象;通過(guò)介
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