用于寬帶電磁波吸收的柔性Mo-SiC/C NFs的合成及性能研究
陜西科技大學原曉艷：用于寬帶電磁波吸收的柔性Mo-SiC/C NFs的合成及性能研究
DOI: 10.1002/admi.202200333
一維結構材料在電磁（EM）波能量損耗方面表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。本文**以聚碳硅烷（PCS）和鉬乙酰丙酮（MoO2(acac)2）為前驅(qū)體，通過共靜電紡絲和隨后的高溫熱解合成了柔性Mo2C改性SiC/C納米纖維（Mo-SiC/C NFs））。研究發(fā)現(xiàn)，通過引入MoO2(acac)2可以顯著降低PCS的聚合物衍生溫度，并賦予SiC/C NFs良好的柔性、高結晶度和較強的微波吸收性能。將所制備的纖維以較低含量（15wt%）分散在石蠟中，其*小反射損耗（RL，dB）為-62.5dB，在2.75mm下的有效吸收帶寬（EAB，RL<-10dB）為6.8GHz。同時，可以通過調(diào)節(jié)該雜化材料的厚度來使其EAB覆蓋整個X波段和大部分C波段。這些高性能主要源于特定的一維微觀結構、豐富的界面和缺陷以及SiC、Mo2C和C基體之間的協(xié)同效應。因此，這項工作提供了一種探索柔性SiC/C NFs的方法，使其有望成為一種具有輕質(zhì)性和寬EAB的電磁波吸收材料。
圖1.柔性Mo-SiC/C NFs的形成步驟示意圖。
圖2.a）所制備NFs的FT-IR透射光譜（KBr）和b）XRD圖譜，c）預氧化NFs和d）Mo-SiC/C-1100 NFs的SEM圖像，以及e,f）Mo-SiC/C-1100 NFs的TEM圖像，相應的STEM圖像和g）C、Si、Mo的元素映射圖像，以及h）SAED圖譜。
圖3.a）在1100℃和b）1200℃下處理的陶瓷NFs的拉曼光譜。
圖4.a）Mo-SiC/C-1100 NFs的XPS全掃描光譜，以及b）C1s、c）Si2p和d）Mo3d的高分辨率XPS光譜。
圖5.a）由較低含量（15wt%）的NFs與石蠟復合而成的雜化材料的ε'、b）ε”、c）介電損耗角正切和d）衰減常數(shù)隨頻率的變化。
圖6.a）Mo-SiC/C-1100/石蠟在不同厚度下計算的RL，b）對應頻率下EAB與厚度的關系，c）阻抗匹配度與（1/4）λ的關系曲線。d）不同一維吸收體的*佳EAB與填料負載量的關系。
圖7.Mo-SiC/C NFs的電磁波損耗機理示意圖。
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