來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》頭版 第3版 綜合
發(fā)布時(shí)間：2023-05-25
本報(bào)訊（見(jiàn)習(xí)記者孫丹寧）中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員孫承林、副研究員顧彬等與大連理工大學(xué)的段玉平教授合作，在構(gòu)筑高效復(fù)合吸波材料方面取得新進(jìn)展。他們?cè)O(shè)計(jì)并制備了一種類石榴結(jié)構(gòu)的磁性樹(shù)脂衍生碳復(fù)合吸波材料，并且通過(guò)組分調(diào)控和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引入了多重電磁波損耗機(jī)制，使該復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的吸波性能。相關(guān)成果近日發(fā)表于《復(fù)合材料B：工程》。
隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電磁干擾的問(wèn)題日益嚴(yán)峻。有效的吸波材料，尤其是針對(duì)千兆赫茲頻段的電磁波，對(duì)電子安全和醫(yī)療保健等具有重要意義。根據(jù)吸波機(jī)制，通常吸波材料可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易腐蝕、易聚集、密度大等缺點(diǎn)，而單一的介電損耗材料存在阻抗不匹配、損耗機(jī)制單一的問(wèn)題。
為了解決上述問(wèn)題，研究人員提出了組分調(diào)控和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這兩個(gè)解決策略。以具有可控分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)的合成樹(shù)脂作為碳源，耦合磁損耗組分，進(jìn)行有效的多組分調(diào)控，形成多重?fù)p耗機(jī)制，實(shí)現(xiàn)電磁參數(shù)和吸波性能的有效調(diào)節(jié)。此外，研究人員對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)控，構(gòu)筑出具有類石榴結(jié)構(gòu)的Fe3C@GC/AC復(fù)合材料，解決了現(xiàn)有吸波材料存在的磁性顆粒尺寸分布不均勻、易聚集等問(wèn)題。
研究結(jié)果表明，獨(dú)特的類石榴結(jié)構(gòu)優(yōu)化了阻抗匹配，同時(shí)提升了界面極化損耗和磁損耗。該研究制備出的復(fù)合吸波材料在2.08毫米厚度下，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)-96.3分貝（99.99999%）的反射損耗值，與此同時(shí)，有效吸收帶寬為6.38千兆赫茲。當(dāng)模擬厚度在1.0至5.0毫米間調(diào)變時(shí)，88%的測(cè)試波段均可以實(shí)現(xiàn)有效吸收。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110767
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