ZnO纳米颗粒锚定的亚微米碳纤维的制备及其吸波性能

摘要

使用静电纺丝技术结合水热法制备了表面锚定ZnO纳米颗粒的亚微米碳纤维(ZnO/SDCFs)复合物,并详细研究了反应溶液的pH值对复合物的结构、组成、电磁特性和吸波性能的影响.结果 显示,随着pH值的升高,ZnO的含量增加,介电常数、介电损耗以及电磁衰减能力均下降,但阻抗匹配程度提高.相比于纯碳纤维,所有ZnO/SDCFs复合物的吸波性能均得到不同程度的加强.其中,pH值等于8时所制备的ZnO/SDCFs-8复合物拥有最好的吸波性能,主要归因于电磁衰减能力和阻抗匹配间的更好平衡.当ZnO/SDCFs-8的填充量仅为2.5％(质量分数)、厚度为1.7 mm时,相应吸波涂层的最小反射损耗达到-44.1 dB,低于-10 dB的有效吸收带宽为6.1 GHz,频率范围为11.9～18 GHz;当厚度为3.0 mm时,有效吸收带宽可提高到11.8 GHz(6.2～18 GHz).