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摘要

理想吸波材料应具有吸收强度高、频带宽、厚度薄和质量轻的综合特点,但
至今还未发现任何一种材料能够完全满足这些要求,因此由两种及两种以上吸波
剂组成的包覆型复合吸波剂成为当前研究的重点。本文采用不同方法成功制备了
三种氧化物半导体包覆型复合吸波剂,并对它们的形貌、晶体结构、形成机理、
电磁参数和吸波性能进行了系统的研究。
采用球磨-水热配合法在羰基铁表面包覆 SnO2,并对比研究了复合吸波剂与
羰基铁吸波剂的电磁参数及吸波性能。结果显示,可重复获得的稳定 SnO2 晶粒
为 μm 左右的金红石结构,亚微米级 SnO2 颗粒的包覆使吸波剂在薄、轻、宽
和强四个方面性能均得到优化,其最强吸收值达- dB。
通过电化学沉积法在碳纤维表面制备了纳米 SnO2 包覆层,然后在氩气保护
下对其进行热处理,并对比分析了碳纤维、纳米 SnO2 包覆碳纤维和热处理后纳
米 SnO2 包覆碳纤维的电磁参数和吸波性能。结果表明,包覆层 SnO2 晶粒为 5 nm
左右的四方晶型;热处理增大 SnO2 晶粒尺寸,但不改变 SnO2 的晶体结构。热处
理后试样的吸波性能优异,- GHz 频宽范围内有强吸收(RL<-20 dB),
匹配厚度仅为 mm、频率 GHz 处获得最强吸收- dB。
通过电化学沉积法在碳纤维表面制备了絮状、片状和颗粒状 ZnO 包覆层,并
对比研究他们的电磁参数和吸波性能。结果显示,不同形貌 ZnO 晶体结构相同,
均为沿[001]晶向生长的六边纤锌矿结构。絮状 ZnO 包覆碳纤维复合吸波剂的吸
波性能优异,在 - GHz 频率范围内均有小于-10 dB 的吸收,在匹配厚度仅
为 mm 时获得最强吸收峰- dB。
氧化物半导体包覆型复合吸波剂的吸波性能较单一吸波剂,在薄、轻、宽和
强四个方面均有所提高且表现优异,在电磁波吸收领域具有广阔的应用前景。

关键词:氧化物半导体微波吸收碳纤维羰基铁包覆材料
ABSTRACT

The ideal microwave absorbent is expected to possess strong absorption, wide
bandwidth, thin thickness and light mass. However, there is no such kind of absorbent
that could meet all the above-mentioned requirements. Composite microwave
absorbent consists of two or more kind of absorbents has already e the research
hotspot. In this work, three kinds of oxide semiconductor coated absorbents were
essfully fabricated by different methods and their morphology, crystal structure,
formation mechanism, ic parameters and microwave absorption were
studied systematically.
The SnO2-coated carbonyl irons were synthesized binin