铁纳米粒子/碳纤维/环氧树脂基复合材料的制备和吸波性能

摘要

用直流电弧等离子体法制备Fe纳米粒子,用作微波吸收剂。用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对Fe纳米粒子的表面改性,然后按不同比例与环氧树脂均匀混合。在混合物中添加碳纤维后制备出Fe纳米粒子/碳纤维/环氧树脂基功能/结构一体化吸波复合材料,研究了吸收剂的添加量和浓度梯度、碳纤维以及平板结构等因素对其在2-18 GHz范围内吸波性能的影响。结果表明,碳纤维促进了结构体内电磁波的多重反射与吸收,在低频段出现反射损耗峰并提高吸波性能;随着Fe纳米粒子含量的提高吸波能力逐渐增强,吸收峰向低频移动;在环氧树脂的固化过程重力导致Fe纳米粒子浓度呈梯度分布,使平板状复合材料正、反两面的吸波性能出现差异,吸收剂浓度的梯度分布有利于电磁波的进入和吸收。