石墨烯基纳米复合材料的电磁波吸收机制研究开题报告

 2021-08-14 03:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

当代电子信息技术的发展和电子产品的普及给人们的生活带来了极大的便利,但电磁波辐射也造成了电磁污染、电磁干扰、泄密等棘手问题,有效解决这一问题的方案是研发出能够吸收特定频段电磁波的材料[1-3]。而在军事领域,雷达常用于搜寻目标,它是通过发射电磁波,然后由被探测方反射的电磁波来锁定目标,并对其进行追踪、定位和识别[4]。研制高效吸收电磁波的雷达隐身材料是提高武器系统生存能力的有效途径之一。可见,电磁屏蔽与吸波材料在民事及军事领域都有重要的应用价值。

与传统材料相比,石墨烯作为有效的新型吸波剂,可以突破原有的局限,满足吸波材料对“薄、轻、宽、强”的要求[6]。将其与磁性纳米粒子复合后可以得到一种新型吸波材料,它兼具磁损耗和电损耗,在电磁屏蔽及微波吸收领域拥有较好的应用前景。因此,自石墨烯于2004年被发现以来,有关石墨烯及其复合材料的研究报道呈指数增长,研究取得了较大进步。然而有关石墨烯/聚合物纳米复合材料用于微波吸收的报道还比较少,该研究基本处于起步阶段。

其中giovanni[3]等通过测试有效复介电常数研究了石墨烯/聚合物、碳纳米管/聚合物、短碳纤维/ 聚合物复合材料的微波吸收性能;张晓林[4]等制备了不同比例下的石墨烯/钛酸钡(batio3)及石墨烯/fe3o4复合粉体,并研究了复合粉体的吸波性能;李国显[5]等采用液相沉积技术制备了石墨烯与不同磁性粒子的纳米复合材料,研究了复合材料的电磁参数及吸波性 stankovich[8]等在DMF中将聚苯乙烯与异氰酸苯酯改性氧化石墨烯混合,随后加入水合肼对其进行化学还原,除去溶剂干燥后进行注模热压,制得了纳米石墨烯/聚苯乙烯导电复合材料; 李敏[10]等研究了氧化石墨烯的掺杂量对复合吸波材料晶体结构、表面形貌、磁性能和吸波性能的影响;watcharotone[11]等用溶胶—凝胶法制备了石墨烯/sio2纳米复合材料,研究发现:该复合材料导电率和石墨烯的添加量有关,而且经400℃热处理后复合材料的导电率增大,氧化石墨烯/sio2纳米复合材料的透射性很好,氧化石墨烯经还原后该复合材料的透射率减小。

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2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容:

鉴于具有良好吸波特性的石墨烯基纳米复合材料在民事及军事领域中的重要的应用价值,为了能够进一步了解石墨烯基纳米复合材料的吸波机理,合理地调控其电磁参数,提高复合材料的微波吸收性能本次研究主要内容如下:

1. 石墨烯复合材料的等效电磁学参数的确定;

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3. 研究计划与安排

1.第1-2周查阅国内外文献并翻译英文文献,了解石墨烯基纳米复合材料在电磁波吸收性能研究方面的研究现状,完成开题报告;

2.第3周学习与研究内容相关的理论知识,推导出必要的理论公式。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 贾海鹏,苏勋家,侯根良,等.石墨烯/聚合物纳米复合材料制备与微波吸收性能研究进展[j].化工学报,2012,63(6):1663-1668.

[2] m.s.sarto, a.g. d'aloia, a. tamburrano, andg.d. bellis. synthesis, modeling, and experimental characterization of graphitenanoplatelet-based composites for emc applications[j]. ieee transactions onelectromagnetic compatibility. 2012, 54(1): 17-27.

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