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硅酸盐通报2025年第12期:离子交联法制备Fe-Ni-P-S/炭气凝胶及其吸波性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周蔚虹;李雨欢;崔子健;计永峰;

单位:中南林业科技大学材料与能源学院;

摘要:多孔炭材料在电磁波吸收领域具有巨大的应用潜力。本文通过金属阳离子与纳米纤维素的极性基配位交联构筑三维网状结构凝胶,经过冷冻干燥与煅烧制备Fe-Ni-P-S/炭气凝胶(Fe-Ni-P-S/CA)复合材料。采用FTIR、XRD、Raman、SEM、EDS等对Fe-Ni-P-S/CA复合材料的结构与成分进行表征。结果表明:除了Fe-Ni合金相,Fe-Ni-P-S/CA复合材料还包含Fe、Ni与P、S形成的化合物相;炭气凝胶呈疏松多孔结构。Fe-Ni-P-S/CA复合材料展现优异的吸波性能,当模拟匹配厚度为2.0 mm时,反射损耗最小值可达-59.63 dB;当模拟匹配厚度为1.9 mm时,最大有效吸收带宽达4.6 GHz。炭基体的多孔性结构可以提升阻抗匹配特性与多重反射损耗,Fe-Ni合金和FeP_2等微纳米粒子会导致界面极化损耗。本文采用的离子交联法工艺简单,为开发生物质衍生炭基吸波材料提供了新的思路。

关键词:炭气凝胶;;纳米纤维素;;配位交联;;多孔结构;;Fe-Ni;;吸波性能

基金资助:湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ31012)