CF@PANI納米復合材料的靜電紡絲制備及其吸波性能

張文國,張 猛

(1.濟寧職業技術學院,山東 濟寧 272100;2.青島科技大學 材料科學與工程學院,山東 青島 266042)

隨著5G 通訊、高功率電子設備、寬頻雷達等設備的日趨普及,電磁防護和信息安全已成為世界各國面臨的嚴峻挑戰[1-3]。

吸波材料可將入射到其表面的電磁波能量轉化成熱能的形式而耗散掉,是目前處理電磁輻射的最常用最有效的手段之一。為滿足電子產品集成化、智能化、便攜化的發展趨勢,與之相適用的理想吸波材料應滿足“體積質量小、厚度薄、強吸收、寬頻帶”的性能要求[4-6]。碳纖維是典型的介電損耗型吸波材料,除具有良好的吸波性能外,還具有其他碳質材料常見的物理和化學特性,如低密度、高強度、柔韌性好、耐化學腐蝕、與基體相容性好等[7-9]。正是看中了碳纖維在吸波領域方面的獨特優勢,近年來,國內外研究人員已在碳纖維基吸波材料研究方面開展了一些有益的探索[10-11]。ZHANG 等[12]利用金屬有機化學氣相沉積法,制備出了鐵納米顆粒包覆碳纖維復合吸波材料,當吸波材料添加質量分數為8%時,在13.4 GHz處出現最小反射損耗-38 dB,其相應的匹配厚度為2.5 mm。SHAH 等[13]以表面改性的鐵納米顆粒為微波吸收劑,碳纖維(CF)為增強相,環氧樹脂為基體,制備出了復合型納米平板,并測試了其吸波性能。結果表明:當鐵納米顆粒含量為30%(質量分數)時,在6.1 GHz頻率下,復合平板的反射損耗為-16.2 dB。CHEN 等[11]采用靜電紡絲方法制備了FeCo/CoFe2O4/碳納米纖維復合吸波材料,在界面極化、偶極極化及磁損耗的共同影響下,復合吸波材料在1.95 mm 厚度下的吸收頻帶寬度為5.0 GHz,相應的最強反射損耗達-52.3 dB?！?br>