石墨、炭黑吸波剂

日期：2018-11-08 10:30

国内目前关于石墨的研究主要集中在与磁性金属微粉和铁氧体掺杂方面,和铁氧体颗粒吸收剂相比,石墨具有相对宽的吸波带宽。研究人员为了提高石墨的表面阻抗匹配能力,改善其吸波性能,采用化学镀镍的方法对石墨进行了表面改性,结果表明,改性后的石墨介电常数有所降低,磁导率有所升高,介电常数和磁导率更加接近,阻抗匹配能力得到提高。吸波频带得到提高,最大吸收峰向高频移动。

有人采用层状无机物和石墨涂层的复合,制备了双层复合吸波涂层。当层状无机物和表层石墨的质量分数分别为11%和16.6%时,小于一5dB和-10dB的有效频带宽度分别为5.36GHz和3.12GHz。石墨烯自身具有良好的导电性能,特别是用化学方法制备出的石墨烯由于有大量缺陷和官能团存在,能够产生费米级别的局域化态,这些均有利于对电磁波的衰减,为石墨烯成为性能优异的吸收剂开辟了道路。哈尔滨工业大学将吸波性能良好的镍钻粉体分散在氧化石墨溶液中,利用 Hummer氧化制备石墨烯与磁性金属的复合物,分别在不同石墨烯磁性金属含量和不同复合物厚度的情况下测定其吸波性能。
炭黑的损耗主要是介电损耗,如乙炔炭黑填充到橡胶中,在橡胶内部形成导电链和局部导电状态,达到对电磁波的吸收。利用浆料刷涂的方法将高温吸收剂乙炔炭黑固定到SiC纤维上,然后制备成具有吸波性能的2DSiC/SiC复合材料,炭黑填料含量提高,吸收率曲线向低频方向移动,但是复合材料的介电常数频散特性比较差,小于-10dB的带宽比较窄,适合在频段要求不高的情况下使用。

用钛酸酯偶联剂对炭黑表面进行处理,并以丙烯腈苯乙烯-丁二烯聚合物(ABS)为基体,制备了层板复合材料。制备成型的炭黑吸波材料最高吸收峰达到-21.76dB,具有较好的吸波效果。偶联剂一方面可以降低炭黑粒子之间的结合力,增加炭黑粒子的分散性;另一方面可以使炭黑粒子和ABS基体更紧密地结合在一起。炭黑作为吸波剂,和石墨一样具有抗氧化性差、单一使用下频带窄等问题,近年来对炭黑和石墨的研究变少,但是作为传统经典的吸收剂材料,在隐身材料领域还是有不可替代的作用。此外将炭黑、石墨与其他新型吸收剂复合使用,还是有很广阔的应用前景。

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