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东华大学学报(自然科学版)2025年第05期:氮掺杂多孔Ni/C复合材料的制备及电磁波吸收性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘燕虹;王悦;廖耀祖;张卫懿;

单位:东华大学材料科学与工程学院,先进纤维材料全国重点试验室;

摘要:随着5G技术的普及,电磁辐射(EMR)污染问题日益凸出,然而开发具有宽频带和强吸收的电磁波吸收材料仍具有挑战性。采用溶剂热法制备了氮掺杂前驱体,通过水浴搅拌引入金属Ni,经高温碳化后成功制备了具有丰富氮掺杂的磁性多孔Ni/C复合材料。结果表明,当碳化温度为900℃时,Ni/C-900展现出优异的吸波性能:在质量分数为30%时,厚度2 mm处最小反射损耗(RL_(min))达-50.63 dB,此时有效吸收带宽(EAB)为3.36 GHz。材料优异的电磁波吸收能力归因于三个协同机制:碳基体与金属Ni结合形成了介电/磁协同损耗体系,优化了阻抗匹配;氮掺杂碳基体可诱导偶极子极化衰减电磁波能量;材料的多孔结构延长了入射电磁波的多重反射和散射,有效促进电磁波吸收。通过构建多种损耗协同策略,可为宽频带、强吸收磁性碳基吸波材料的结构设计和性能优化提供参考。

关键词:氮掺杂;;电磁波吸收;;介电/磁协同损耗

基金资助:国家重点研发计划(2022YFB3807100)