中科院大化所研制出类石榴结构新型复合吸波材料
记者5月27日从中科院大连化学物理研究所获悉，该所研究员孙承林、副研究员顾彬等和大连理工大学段玉平教授
2023-05-29
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记者5月27日从中科院大连化学物理研究所获悉，该所研究员孙承林、副研究员顾彬等和大连理工大学段玉平教授合作，在构筑高效复合吸波材料方面取得新进展，设计并制备了一种具有类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料，通过组分调控和微观结构设计引入了多重电磁波损耗机制，使该复合材料表现出了优异的吸波性能。
随着电子信息技术的快速发展，电磁干扰问题日益严峻，有效的吸波材料尤其是针对GHz频段的电磁波，对电子安全和医疗保健等领域具有重要意义。根据吸波机制，可将吸波材料分为磁损耗型和介电损耗型，其中单一磁损耗吸波材料存在斯诺克极限、易腐蚀、易聚集、密度大等缺点，而单一的介电损耗材料（如碳材料）也存在阻抗不匹配，损耗机制单一的问题。
为解决这些问题，研究人员提出了组分调控和微观结构设计两个解决策略，即以具有可控分子结构和物理化学性质的合成树脂作为碳源，耦合磁损耗组分，进行有效的多组分调控，形成多重损耗机制，实现电磁参数和吸波性能的有效调节。此外，研究人员对微观结构进行设计调控，构筑出具有类石榴结构的Fe3C@GC/AC复合材料，解决现有吸波材料存在的磁性颗粒尺寸分布不均匀、易聚集等问题。
实验结果表明，独特的类石榴结构优化了阻抗匹配，同时提升了界面极化损耗和磁损耗。在反射损耗、界面极化、偶极极化、电导损耗以及磁损耗的共同作用下，研究人员制备出的复合吸波材料在2.08mm的厚度下，实现了高达-96.3dB（99.99999%）的反射损耗值，有效吸收带宽为6.38GHz（覆盖了Ku波段）。当模拟厚度在1.0至5.0mm间调变时，88%的测试波段（3.9至18 GHz）均可以实现有效吸收。
