还原氧化石墨烯基复合材料吸波性能的研究

发布时间：2020-09-21 14:00

　　 隐身技术已经在各种飞行器、舰船、桥梁和坦克等地面军事设施中得到应用,极大地提高了突防能力和生存率,其中吸波材料起着关键的作用。吸波材料由具有特定介质参数的吸收剂组成的,吸收剂决定了吸波材料的吸波性能。随着纳米技术的高速发展,单一的吸波材料已经不能满足航空领域的要求,制备出性能更加优异的吸波复合材料刻不容缓。石墨烯作为一种新型碳材料,独特的单层结构使其具有特殊的物理化学性质,这为研究新型碳基电磁波吸收材料带来了新的机遇。石墨烯的电导率和热导率高,比表面积大,质量轻,是一种比较好的吸波材料。二硫化钼(MoS_2)是由S-Mo-S三层结构组成的新型材料,其具有特殊的电学、光学、力学性能和宽的带隙,研究表明MoS_2与石墨烯复合可提高电磁波吸收性能。本论文先采用KH570改性MoS_2得到M/MoS_2,然后用M/MoS_2改性还原氧化石墨烯(rGO)。最后合成(M/MoS_2)/rGO纳米复合材料。通过红外(FITR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征了(M/MoS_2)/rGO的复合状态。通过复介电常数、柯尔-柯尔图(Cole-Cole)、反射损耗(RL)测试了复合材料的吸波性能,并分析了电磁波吸收机理,在厚度为3.0 mm时最大反射损耗(RL)为-49.7 dB,(M/MoS_2)/rGO复合材料具有较强的吸收性能。钛酸钡(BaTiO_3)在介电性能方面有明显的弛豫现象,在周期性边界条件下具有散射和声子的耗散效应,并且随着频率增高相对介电常数降低,在介电损耗窄频带处具有共振峰。基于奥斯特瓦尔德熟化和阳离子交换机制,将BaTiO_3接枝在rGO纳米片上制备BaTiO_3/rGO复合材料。通过FITR、XRD、SEM、TEM表征BaTi O_3/rGO复合材料结构。复介电常数、Cole-Cole、RL测试了复合材料的吸波性能,与纯BaTiO_3纳米管相比,BaTiO_3/rGO复合材料具有更好的电磁波吸收性能。在厚度为3.0 mm时最大反射损耗(RL)为-44.9 d B,BaTiO_3/rGO复合材料具有较强的吸收性能,可以作为有前途的电磁波吸收材料。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB34
【部分图文】：

用水洗涤数次。将产物冷冻干燥 24 h 以获得(M/MoS2)/rGO 纳米复合物。合成过程见图2-1。图 2-1(M/MoS2)/rGO 纳米复合材料的合成Fig. 2-1 Synthesis of (M/MoS2)/rGO nanosheets2.3 结果与讨论2.3.1 FITR图 2-2 分别是 KH570，M/MoS2，rGO 和(M/MoS2)/rGO 的 FITR 光谱。如图 2-2 所

第二章 硅烷化 MoS2/rGO 吸波复合材料的研究清晰地显示了电磁波吸收机理。如图 2-11，与纯 rGO 相比，增强的复合材料电磁波吸波性能归因于 rGO 和 Mo补偿性能，当电磁波照射到纯 rGO 片层上，rGO 片层上的化学键会吸收一定的电，大部分电磁波被反射，所以纯的 rGO 吸波性能较差。对于(M/MoS2)/rGO 复合材料于 rGO 和 MoS2之间的界面极化，偶极极化等形成了电磁互补效应，除了 rGO 片层化学键吸收部分电磁波外，MoS2中的原子也会吸收部分电磁波，导致原子发生跃迁样复合材料吸收大部分电磁波被，只有少数被反射，从而提高了(M/MoS2)/rGO 复料的电磁波吸收性能， (M/MoS2)/rGO 复合材料在开发轻质高效电磁波吸波材料方有很大的潜力。

第三章 BaTiO3/rGO 吸波复合材料的研究后，加入 5 mL 乙醇和去离子水的 KOH 碱性溶液。搅拌混合物 40 min，然后转移到容量为 80 mL 的不锈钢高压釜中。加入 0.315 g (1mmol) Ba(OH)2·8H2O 和 A 溶液。高压釜在 200℃加热 28 h，离心，用甲酸(0.1 M)，去离子水和乙醇水洗涤数次，冷冻干燥24 h。其合成过程见图 3-1。

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本文编号：2823575