納米多壁碳管結(jié)構(gòu)變化對(duì)其復(fù)合材料微波性能影響

曾國(guó)勛， 張海燕， 陳易明， 熊 旋

(廣東工業(yè)大學(xué)，廣州 510006)

納米多壁碳管(簡(jiǎn)稱碳管(CNTs)，下同)自從被發(fā)現(xiàn)以來，許多研究結(jié)果顯示碳管有很好的微波吸收性能［1～3］。Watts 等人［4］研究了 CVD-CNTs，arc-made CNTs，BCNTs，F(xiàn)e-filled CNTs四種材料的介電譜，發(fā)現(xiàn)arc-made CNTs石墨化程度最高而其介電常數(shù)最小的現(xiàn)象，還發(fā)現(xiàn)包裹在碳管內(nèi)部的鐵磁顆粒，不影響材料的介電損耗。Grimes［5］則認(rèn)為存在鐵磁顆粒能將材料的介電損耗提高4倍。張?jiān)龈唬?］研究多種碳管在2～18 GHz范圍內(nèi)的電磁波吸收性能，得到損耗因子及衰減常數(shù)大小順序?yàn)殛嚵袪疃啾谔脊埽驹蹐F(tuán)狀多壁碳管＞純化聚團(tuán)狀多壁碳管＞原生單壁碳管＞純化后單壁碳管。Song W L［7］研究了高溫下，碳管復(fù)合材料的微波吸收特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高，復(fù)合材料吸波性能下降。呂瑞濤［8］研究填充鐵的碳管吸波特點(diǎn)，結(jié)果顯示相應(yīng)復(fù)合材料在3.5GHz和5.0GHz存在兩個(gè)吸波峰，強(qiáng)度分別是 －3.9dB 和4.0dB。Xuchun Gui［9］的富鐵碳管復(fù)合材料微波特性研究結(jié)果顯示，通過改變碳管的結(jié)構(gòu)和濃度可以改變碳管的吸收特點(diǎn)。上述研究顯示不同種類的碳管因其結(jié)構(gòu)不同而具有不同的微波特性。

同種碳管結(jié)構(gòu)變化對(duì)碳管復(fù)合材料復(fù)介電譜和相應(yīng)吸波性能影響，目前還沒有文獻(xiàn)報(bào)道。而調(diào)整碳管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來調(diào)控碳管復(fù)合材料微波吸收特性，從而挖掘其吸波潛力是非常有意的工作。

拉曼散射已經(jīng)成為表征碳管的品質(zhì)、缺陷等諸多微觀結(jié)構(gòu)信息的關(guān)鍵工具［10］。本工作通過控制碳管的熱處理溫度，得到不同結(jié)構(gòu)的碳管，用拉曼譜表征碳管的結(jié)構(gòu)變化;矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試了相應(yīng)的復(fù)合材料介電譜?！?br>