【摘 要】
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电子产品在生活中的使用日益广泛,带来便利的同时也带来了电磁污染。电磁干扰不仅会影响设备的正常运行还危害人体健康,为了减少电磁干扰,电磁波吸收与屏蔽材料应运而生。电子设备的发展要求吸波与屏蔽材料兼具“薄、轻、宽、强”的特点,二维过渡金属碳化物（MXene）因为密度低、电导率高、比表面积大在电磁波吸收与屏蔽领域备受重视。本论文以Ti3C2Tx类型的MXene材料为对象,研究了不同离子插层Ti3C2Tx
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电子产品在生活中的使用日益广泛,带来便利的同时也带来了电磁污染。电磁干扰不仅会影响设备的正常运行还危害人体健康,为了减少电磁干扰,电磁波吸收与屏蔽材料应运而生。电子设备的发展要求吸波与屏蔽材料兼具“薄、轻、宽、强”的特点,二维过渡金属碳化物（MXene）因为密度低、电导率高、比表面积大在电磁波吸收与屏蔽领域备受重视。本论文以Ti3C2Tx类型的MXene材料为对象,研究了不同离子插层Ti3C2Tx材料的吸波性能和Ti3C2Tx/Si O2复合材料的电磁屏蔽性能,主要研究内容与结论如下:（1）制备了不同离子插层的Ti3C2Tx,并测试了其吸波性能。采用HF刻蚀Ti3Al C2得到了高纯度的层状Ti3C2Tx,用NH3·H2O、N2H4·H2O、Na OH溶液插层,通过XRD和XPS表征,发现离子插层增大了Ti3C2Tx层间距并且生成了Ti O2。在2-18GHz频率范围内,Ti3C2Tx在3.8mm的厚度下取得最小RL（反射损耗）-23.6d B,N2H4·H2O-Ti3C2Tx、NH3·H2O-Ti3C2Tx在2.1mm厚度下分别达到了-31.3d B、-30.4d B的最小RL,Na OH-Ti3C2Tx在厚度2.5mm下取得最小RL-21.8d B。离子插层的Ti3C2Tx主要依靠共振损耗衰减电磁波。（2）制备了Ti3C2Tx/Si O2复合材料,并测试了其力学与电磁屏蔽性能。利用Li F+HCl原位生成HF刻蚀了Ti3Al C2,剥离获得了Ti3C2Tx纳米片。利用具有高烧结活性的介孔二氧化硅FDU-12为原料,通过异相沉积法与Ti3C2Tx复合后,在950℃的低温烧结获得了复合材料。通过XRD和SEM测试,发现Ti3C2Tx在高温下被氧化,但仍然保持片状结构。测试了复合材料在K波段（18-26.5GHz）电磁屏蔽性能,1wt%Ti3C2Tx、5wt%Ti3C2Tx、10wt%Ti3C2Tx的SET值（屏蔽效能）分别达到了6.2d B、16.9 d B、27.6d B。Ti3C2Tx/Si O2复合材料的屏蔽效能主要来源于Ti3C2Tx的高导电率所带来的表面反射和内部多重反射。本论文制备了不同离子插层的Ti3C2Tx吸波材料和Ti3C2Tx/Si O2复合电磁屏蔽材料,获得了较好的吸波与电磁屏蔽性能并分析了电磁波衰减机理,为离子插层调控Ti3C2Tx吸波性能和结构-功能一体化Ti3C2Tx复合材料的应用做了有益的探索。
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