钴/碳纤维复合材料的制备及其吸波性能

摘要

为解决碳纤维基吸波材料制备方法繁杂、能耗高的问题,以棉纤维为原料,Co^(2+)为金属源,2-甲基咪唑为配体,经配位自组装获得棉纤维表面均匀负载的ZIF-67,复合材料经惰性气氛下高温煅烧得到钴/碳纤维复合材料。结果表明:随煅烧温度升高,钴纳米粒子结晶度更高,材料的矫顽力和饱和磁化强度增强,铁磁特性明显;煅烧温度有助于碳组分由无定形碳向微晶石墨转变,碳组分石墨化程度升高;800℃时钴/碳纤维复合材料的吸波性能最佳,厚度为2 mm时,有效吸收带宽可达5.44 GHz(9.36~14.80 GHz),复合材料优异的吸波性能归因于适宜的阻抗匹配和介电损耗与磁损耗的协同增强,相互搭载的纤维结构为电磁波构筑了适宜的衰减空间,并在碳纤维导电网络中快速衰减,研究将为新型碳纤维基吸波材料的设计开发提供借鉴。