DOI:10.1007/s12274-020-2656-5
盡管Fe3O4粒子由于磁損耗和介電損耗的協同作用，表現出優異的微波吸收性能，在實際應用中得到了廣泛的應用，但由于吸收體中所需的高質量分數，其應用仍然受到限制。為了克服這一問題，有必要開發低維結構的Fe3O4材料。本研究采用低質量比的形狀各向異性Fe3O4納米管來實現有效的微波吸收。采用簡易靜電紡絲、兩步熱處理和機械剪切法制備了不同長徑比的納米碳管。交聯的納米管結構使吸波材料具有更高的導電性、多次散射、極化弛豫和更好的抗反射表面，而形狀各向異性的納米管保持了明顯的多次共振和更強的矯頑力。這些都有利于提高微波吸收的介電損耗、磁損耗和斯特林阻抗匹配。結果表明，含33.3wt%短Fe3O4 納米管的吸收體在17.32 GHz，厚度為1.27 mm時具有-58.36 dB的最小反射損耗，而在厚度為1.53 mm時具有5.27 GHz的最大有效吸收帶寬（EAB） 。含14.3wt%長Fe3O4納米管的吸收體在一定雷達波段表現出最寬的EAB，其厚度分別為2.65和1.53 mm，衰減80.75%X波段和85%Ku波段能量低于-10 dB。本研究為形狀各向異性吸磁材料的發展提供了一條新途徑，并拓寬了其作為吸磁材料的實際應用。
圖1.（a）材料制備示意圖。（b）相應樣品的照片。
圖2.（a）復合納米纖維、（b）Fe2O3 納米纖維、（c）S0、（d）S1和（e）S2的SEM圖像。（f）Fe3O4 納米管的TEM和（g）HRTEM圖像以及（h）EDS。
圖3. S0、S1和S2的磁滯回線和磁化特性。
圖4.（a）填充S0、S1和S2的樣品的實介電常數、（b）虛介電常數、（c）介電損耗和（d）近似電導率。
圖5.（a）填充S0、S1和S2的樣品的實際磁導率、（b）虛磁導率、（c）磁損耗和（d）渦流損耗。
圖6.（a）–（c）填充S0、S1和S2的樣本的阻抗匹配度和（d）衰減系數。
圖7.（a）–（c）填充S0、S1和S2的樣品的3D反射損耗和（d）有效吸收帶寬。
圖8.填充（a）S1和（b）S2的樣品的反射損耗和阻抗匹配融合圖像。
圖9.示意圖說明Fe3O4納米管可能的微波吸收機理。
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