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中科院大化所研制出類石榴結構新型復合吸波材料

2023-06-02 瀏覽數:8262

獨特的類石榴結構優化了阻抗匹配,同時提升了界面極化損耗和磁損耗。在反射損耗、界面極化、偶極極化、電導損耗以及磁損耗的共同作用下,研究人員制備出的復合吸波材料在2.08mm的厚度下,實現了高達-96.3dB(99.99999%)的反射損耗值,有效吸收帶寬為6.38GHz(覆蓋了Ku波段)。當模擬厚度在1.0至5.0mm間調變時,88%的測試波段(3.9至18 GHz)均可以實現有效吸收。

     
       記者5月27日從中科院大連化學物理研究所獲悉,該所研究員孫承林、副研究員顧彬等和大連理工大學段玉平教授合作,在構筑高效復合吸波材料方面取得新進展,設計并制備了一種具有類石榴結構的磁性樹脂衍生碳復合吸波材料,通過組分調控和微觀結構設計引入了多重電磁波損耗機制,使該復合材料表現出了優異的吸波性能。
  
  隨著電子信息技術的快速發展,電磁干擾問題日益嚴峻,有效的吸波材料尤其是針對GHz頻段的電磁波,對電子安全和醫療保健等領域具有重要意義。根據吸波機制,可將吸波材料分為磁損耗型和介電損耗型,其中單一磁損耗吸波材料存在斯諾克極限、易腐蝕、易聚集、密度大等缺點,而單一的介電損耗材料(如碳材料)也存在阻抗不匹配,損耗機制單一的問題。
  
  為解決這些問題,研究人員提出了組分調控和微觀結構設計兩個解決策略,即以具有可控分子結構和物理化學性質的合成樹脂作為碳源,耦合磁損耗組分,進行有效的多組分調控,形成多重損耗機制,實現電磁參數和吸波性能的有效調節。此外,研究人員對微觀結構進行設計調控,構筑出具有類石榴結構的Fe3C@GC/AC復合材料,解決現有吸波材料存在的磁性顆粒尺寸分布不均勻、易聚集等問題。
  
  實驗結果表明,獨特的類石榴結構優化了阻抗匹配,同時提升了界面極化損耗和磁損耗。在反射損耗、界面極化、偶極極化、電導損耗以及磁損耗的共同作用下,研究人員制備出的復合吸波材料在2.08mm的厚度下,實現了高達-96.3dB(99.99999%)的反射損耗值,有效吸收帶寬為6.38GHz(覆蓋了Ku波段)。當模擬厚度在1.0至5.0mm間調變時,88%的測試波段(3.9至18 GHz)均可以實現有效吸收。

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