碳包裹氮化铁复合材料的制备及微波吸收性能
王文敬1
董浩琪2
卢洁1
李伟3
朱磊3
郭立升1
张成华1
魏宇学1
孙松1
1.安徽大学化学化工学院,安徽合肥 2306012.安徽大学材料科学与工程学院,安徽合肥 2306013.安徽碳鑫科技有限公司,安徽淮北 235141
摘要：[目的]研究不同氮化铁复合材料Fe2N@C、Fe3N@C和Fe4N@C的微波吸收性能.[方法]通过水热法合成金属有机骨架材料(MOFs),经过氮化处理得到Fe2N@C、Fe3N@C和Fe4N@C复合材料;采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、超高分辨扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、高分辨透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、拉曼光谱(Raman spectra,Raman)和X 射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等技术表征、定性Fe2N@C、Fe3N@C和Fe4N@C的结构、形貌以及成分变化,结合矢量网络分析(vector network analyzer,VNA)和振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)定量分析Fe2N@C、Fe3N@C和Fe4N@C对微波的反射损耗能力以及磁性能.[结果]Fe2N@C和Fe4N@C因介电常数远大于磁导率,导致阻抗匹配失衡,而Fe3N@C介电常数和磁导率相近,存在较好的阻抗匹配,涂层厚度为2 mm的样品,小于反射损耗为-10 dB的有效吸波宽带达到的频率为2.4 GHz,在频率为9.1 GHz处最小的反射损耗为-14.1 dB.[结论]3种氮化铁的相结构和碳层的缺陷程度不同,氮化铁核与碳壳的导电性不同,会在界面间出现电荷聚集,引起界面极化,导致Fe2N@C和Fe4N@C的介电常数增大,使得Fe2N@C和Fe4N@C中的介电常数远大于磁导率,最终导致阻抗匹配失衡,具有较差的吸波性能.
关键词：氮化铁复合材料阻抗匹配微波吸收
分类号：TM25(电工材料)TB4(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(21902001,22179001,22102001)安徽省高校杰出青年科研项目(2022AH020007)安徽高校协同创新项目(GXXT-2023-009)安徽省高等学校自然科学基金项目(2023AH050114)
论文发表日期：2024-06-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 39-50 )
英文信息