多壁碳纳米管复合材料的微波吸收性能.PDFVIP

文章编号：１６７４７０７０（２０１２）０５０４６１０５ 多壁碳纳米管复合材料的微波吸收性能 １ １ １ １ 沈国柱 　虞超 　马荣　程国生 摘要 ０　引言 用石蜡分别与多壁碳纳米管及大内 径薄多壁碳纳米管按不同的质量比混 ［１］ 　　自１９９１年被发现 ，碳纳米管由于它极强的力学性能和独特的 合，制得了复合吸波材料．采用同轴法测 电磁学性能，受到了各国科研工作者越来越多的关注．至今人们已对 量了复合材料在２～１８ＧＨｚ范围内的复 介电常数和复磁导率，并计算了材料对 碳管本身的性质展开了十分广泛而深入的研究．研究表明，碳纳米管 微波的反射率，分析了其吸波性能．结果 ［２１０］ 具有质量轻，耐高温，抗腐蚀等优良的性能 ，再加上它独特的结构 表明：碳纳米管复合材料在 ２～１８ＧＨｚ ［１１］ 及介电性能，使其成为一种有前途的吸波剂 ．目前，对于碳纳米管 范围具有吸波性能．其中质量分数为 １５％的多壁碳纳米管的最大吸收峰在 的吸波机理还不清楚，一种观点认为，一方面，碳纳米管作为偶极子 １０４ＧＨｚ，其值为－２１７ｄＢ，质量分数为 在交变电场的作用下，产生极化电流，电磁波的能量转换为其他形式 １５％的大内径薄壁多壁碳纳米管的最大 的能量；另一方面，瑞利散射效应和界面极化也有助于碳纳米管复合 吸收峰在１１２ＧＨｚ，值为－１７６ｄＢ． ［１２］ 关键词 材料的微波吸收 ． 碳纳米管；介电常数；磁导率；反 碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管两种．单壁碳 射率 纳米管一般直径在１～３ｎｍ之间，而多壁碳纳米管可以看作是多个单 ［１１］ 中图分类号 ＴＢ３３２ 壁碳纳米管相互嵌套而成的 ．本文使用多壁碳纳米管与大内径薄 文献标志码 Ａ 壁多壁碳纳米管两种材料，以不同的质量比分别与石蜡混合，制备吸 波复合材料样品．测试了这两类复合材料的复介电常数和复磁导率， 讨论了多壁碳纳米管和大内径薄壁碳纳米管的吸波性能及影响因素． １　实验 １１　复合材料制备 实验用原料为中国科学院成都有机化学有限公司生产的多壁碳 ２ 纳米管（纯度＞９５％，比表面积＞５００ｍ／ｇ，电导率 ＞１００ｓ／ｃｍ，堆密 ３ 度约为０２７００ｇ／ｃｍ）与大内径薄壁碳纳米管（纯度＞９０％，比表面 ２ ３ 积＞２００ｍ／ｇ，电导率＞１００ｓ／ｃｍ，堆密度约为００４４１ｇ／ｃｍ）．把这