DOI:10.1016/j.compositesb.2020.108343
多組分復合材料的制備被認為是獲得高效電磁波吸收材料的有效策略。然而,如何合理配置組分和構建微結構以達到協同作用仍然是一項挑戰。在這項工作中,通過靜電紡絲和隨后的熱處理相結合制備了Ni嵌入的TiO2/C核-殼三元納米纖維。直徑為200nm的碳納米纖維表面覆蓋有粗糙且起皺的TiO2層,尺寸為20-30nm的金屬Ni納米顆粒均勻地嵌入在納米纖維基質中。TiO2與金屬Ni的摩爾比為4:1的三元納米纖維在2.6mm處的最大有效吸收帶寬為6.7GHz,在2.0mm處的最小反射損耗值達到-74.5dB。研究發現,通過調節電磁參數TiO2優化了阻抗匹配特性,金屬Ni提高了衰減能力。這項工作不僅顯示了三元復合材料的巨大應用前景,而且為今后高效電磁波吸收材料的設計提供了有意義的理論指導。
圖1.T1N1、T1N2、T2N1和T2N2的XRD圖(a),拉曼光譜(b),TG曲線(c)和磁滯回線(d)。
圖2.T1N1(a1,a2),T1N2(b1,b2),T2N1(c1,c2)和T2N2(d1,d2)的SEM圖像。
圖3.T2N1的HR-TEM圖像(a,b和c)和SAED圖譜(d)。
圖4.T1N1、T1N2、T2N1和T2N2的三維RL顯示(a1-d1)和二維RL投影圖(a2-d2)。
圖5.與其他三元復合吸收體相比T2N1的RLt(a)和RLtf(b)值。詳細數據在支持信息的表S2中列出。
圖6.T1N1、T1N2、T2N1和T2N2介電常數的實部(a),介電常數的虛部(b),Cole-Cole曲線(c)和介電損耗角正切(d)。
圖7.T1N1、T1N2、T2N1和T2N2磁導率的實部(a),磁導率的虛部(b),μ”(μ')-2f-1值(c)和磁損耗正切(d)。
圖8.T1N1、T1N2、T2N1和T2N2的衰減常數(a),2.0mm處的|Zin/Z0|值(b1-b4),|Zin/Z0|投影圖(c)。
圖9.Ni嵌入TiO2/C核-殼三元納米纖維的EM吸收機理示意圖。