摘要：

多壁碳纳米管(MWCNTs)和还原氧化石墨烯(RGO)是典型的导电型微波吸收材料,勃姆石(γ-AlOOH)是一种具有双层结构的不完整氧化铝水合物.γ-AlOOH与碳基材料的复合,能够调节材料的阻抗匹配和电磁损耗能力,组分间的协同作用会加强的材料的电磁波的衰减能力.本工作制备了形貌结构不同的γ-AlOOH/MWCNTs和γ-AlOOH/RGO复合材料,采用了XRD,XPS,FT-IR,SEM,TEM对材料的组分和形貌结构进行了表征分析,采用矢量网络分析仪(VNA)测试了样品的电磁参数.结果分析如下:(1)以KAl(SO_4)_2.12H_2O,尿素和酸化MWCNTs为原料一步水热法合成了空心花球状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料.研究了MWCNTs,γ-AlOOH的质量比和复合材料的形貌结构对材料微波吸收性能的影响.结果表明:随着复合材料中MWCNTs的质量比增大,介电常数实部和虚部均得到增强,介电损耗增大,微波吸收性能逐渐增强;当MWCNTs的添加量为50 mg,γ-AlOOH/MWCNTs复合材料取得了良好的微波吸收能力,在频率为11.1 GHz处最大反射损耗RL值达到-49.8 d B,匹配厚度为2 mm.最大有效吸收带宽达到4.56 GHz(13.44-18 GHz),匹配厚度仅为1.5 mm.(2)以KAl(SO_4)_2.12H_2O,尿素和氧化石墨烯(GO)为原料水热法制备了γ-AlOOH/RGO复合材料.研究了水热反应时间对γ-AlOOH微球的形貌结构及复合材料微波吸收性能的影响.结果表明:随着水热反应时间从3 h增加到6 h,被石墨烯包裹住的囊泡状微球会生长成空心花状微球,复合材料的微波吸收性能随之增强;γ-AlOOH/RGO复合材料最大反射损耗RL在13.76 GHz达到了-47.7 d B,匹配厚度为2.5 mm;当匹配厚度为3.1 mm时,材料的最大反射损耗RL值为-30.3d B,有效吸收带宽可以达到6.88 GHz(7.12-14 GHz),覆盖了整个X波段.(3)以Al(NO_3)_3.9H_2O,柠檬酸钠和酸化MWCNTs为原料一步水热法制备了γ-AlOOH/MWCNTs复合材料.研究了水热反应时间对γ-AlOOH形貌结构及复合材料微波吸收性能的影响.结果表明:当水热时间为24 h时,反应生成纳米片状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料,在10.32 GHz处材料的最大反射损耗RL为-29.86d B,有效吸收带宽达到3.76 GHz;当水热时间为48 h时,反应生成纳米棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料,在7.92 GHz处材料的最大反射损耗RL值达到-61.05 d B,同时低于-10 d B的有效吸收带宽为3.44 GHz.图[25]表[5]参[107]

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