碳纳米管/石英复合材料的制备及其电磁波衰减性能

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采用溶胶-凝胶法合成了分散较为均匀的多壁碳纳米管(MWCNTS)/石英复合粉体,该复合粉体经热压烧结获得了致密的MWCNTs/石英复合材料。复合材料的断面形貌照片表明石英基体在热压烧结的过程中产生了粘滞流动,形成了连续相,MWCNTs则镶嵌在这一连续相中,气孔较少,相对致密度较高。复合材料的高分辨透射电镜照片表明MWCNTs在热压烧结过程中没有与石英基体发生反应,保留了完好的结构。测试了不同体积含量MWCNTS/石英复合材料在8.2- 12.4GHz(X波段)的电磁波衰减性能,即插入损耗。发现插入损耗对MWCNTs的体积含量十分敏感。随着 MWCNTS体积含量的增加,插入损耗迅速提高。当 MWCNTs体积含量增加到10%(体积分数)时,插入损耗在11-12GHz高达33dB,说明该复合材料具有很好的电磁波衰减性能。另外,在10GHz频率处,该复合材料对电磁波的吸收远远高于对电磁波的反射。考虑到纯石英是电磁波良好的透过材料,所以MWCNTS/石英复合有望成为一种很好的电磁波吸收材料。
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