原位化学沉淀法制备Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>-石墨复合材料的吸波性能

doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.008

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采用原位化学沉淀法将Fe₃O₄与石墨复合,研究了不同复合比例对吸波性能的影响.结果表明:随着Fe₃O₄负载量的增加,复合材料中Fe₃O₄的X射线衍射峰增强; Fe₃O₄主要沉积在石墨表面,随着Fe₃O₄负载量的增加,对石墨表面的包覆越完整,但也有一些Fe₃O₄纳米颗粒散落在石墨颗粒之间;复合材料的介电常数随Fe₃O₄负载量的增大而减小,磁导率变化较小;在Fe₃O₄与石墨不同质量比复合材料中,质量比为5:1和4:1的复合材料表现出较好的吸波效果,在厚度为1.5mm时,质量比为5:1样品吸收峰值达-31.9dB,大于-10dB的吸收频带宽为5.0GHz.

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	李雪爱
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关键词 ： Fe₃O₄, 石墨, 复合材料, 原位化学沉淀法, 吸波性能

Abstract：

The Fe₃O₄ and graphite composites are prepared by in-situ chemical precipitation. The effect of mass ratio of Fe₃O₄ to graphite on electromagnetic wave absorbing property of the composites was investigated. The results show that the intensity of Fe₃O₄ XRD increases with the increase of the adding amount of Fe₃O₄ in composites. The Fe₃O₄ nanoparticles mainly deposit on the surface of graphite particles. The Fe₃O₄ nanoparticles coat the graphite surface completely with the increase of the adding amount of Fe₃O₄ in composite and some Fe₃O₄nanoparticles disperse between graphite particles. The dielectric constant of composites decreases with the increase of Fe₃O₄ amount in composites. The magnetic permeability is less affected by the amount of Fe₃O₄ in composite. The Fe₃O₄-graphite composites with mass ratio of 5:1 and 4:1 show better absorbing property than that of other samples. The sample of 5:1 shows maximum absorption value of -31.9dB and the frequency bandwidth of reflection loss over -10dB about 5.0GHz at the thickness of 1.5mm.

Key words： Fe₃O₄ graphite composite in-situ chemical precipitation electromagnetic wave absorbing property

收稿日期: 2013-07-05 出版日期: 2015-05-20

基金资助:国家自然科学基金(51207033);黑龙江省博士后资助经费(LBH-Z12271);中央高校基本科研业务专项资金(HIT.NSRIF.2013021)

通讯作者: 李雪爱 E-mail: xali81@126.com

作者简介: 李雪爱(1981-),女,博士,主要从事纳米材料、金属腐蚀与防护等方面的研究,联系地址:黑龙江省哈尔滨市哈尔滨工业大学一校区逸夫楼611室(150001),xali81@126.com

引用本文:

李雪爱, 王春生, 韩喜江. 原位化学沉淀法制备Fe₃O₄-石墨复合材料的吸波性能[J]. 材料工程, 2015, 43(5): 44-49.
Xue-ai LI, Chun-sheng WANG, Xi-jiang HAN. Electromagnetic Wave Absorbing Property of Composite Fe₃O₄-graphite Prepared by In-situ Chemical Precipitation. Journal of Materials Engineering, 2015, 43(5): 44-49.

链接本文:

http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.008 或 http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2015/V43/I5/44

Fig.1 石墨、Fe₃O₄、石墨与Fe₃O₄复合材料的XRD图谱
(a)石墨及其与Fe₃O₄复合材料，插图为2θ在30~50°局部放大图；(b) Fe₃O₄

Fig.2 不同质量比Fe₃O₄与石墨复合材料的SEM图片
(a)纯石墨;(b)1∶1;(c)2∶1;(d)4∶1;(e)5∶1;(f)9∶1

Fig.3 石墨的电磁参数
(a)介电常数；(b)磁导率

Fig.4 Fe₃O₄的电磁参数
(a)介电常数；(b)磁导率

Fig.5 不同质量比的Fe₃O₄与石墨复合材料电磁参数
(a)ε′;(b)ε″;(c)μ′;(d)μ″

Fig.6 Fe₃O₄,Fe₃O₄与石墨复合材料以及石墨不同厚度的吸波曲线
(a)1.5mm;(b)2.0mm;(c)2.5mm

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