【摘 要】
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随着吸波材料的应用环境变得日趋复杂,单一吸波体材料的研究和开发已无法满足实际的应用。利用具有两种或两种以上互补或增强性质的材料构建多异质界面复合材料已成为吸波领域的热门研究课题。我们将磁性双金属氧化物与金属有机框架复合并研究其在不同退火温度下异质界面的重构,实现多组分、多层次的复合异质界面材料的制备。这种多组分、多层次结构的设计策略是轻量化、宽频带吸波材料的发展定位。本文通过水热法结合退火工艺构筑
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随着吸波材料的应用环境变得日趋复杂,单一吸波体材料的研究和开发已无法满足实际的应用。利用具有两种或两种以上互补或增强性质的材料构建多异质界面复合材料已成为吸波领域的热门研究课题。我们将磁性双金属氧化物与金属有机框架复合并研究其在不同退火温度下异质界面的重构,实现多组分、多层次的复合异质界面材料的制备。这种多组分、多层次结构的设计策略是轻量化、宽频带吸波材料的发展定位。本文通过水热法结合退火工艺构筑了十二面体金属有机框架ZIF67与银耳状MCo2O4（M=Ni,Zn）异质界面复合材料,在不同退火温度下,较系统地研究了其结构变化及其电磁波吸收性能。主要研究内容如下:（1）在350～550℃范围内以50℃为热解温度间隔,将NiCo2O4@ZIF67复合材料在氩气气氛下退火,NiCo2O4@ZIF67自分解组装转化为Co O@N/C、Co O@N/C-Co/Ni-NiCo2O4、Co/Ni@N/C多异质结构复合材料。结果表明,当样品的填充度均为30%条件下,Co O@N/C复合材料的反射损耗（RL）为-77.46 dB,有效吸收带宽（EAB）为3.15 GHz,匹配厚度为4.2 mm;Co/Ni@N/C的RL为-61.73 dB,EAB为2.07 GHz,匹配厚度为4.72 mm。特别地,Co O@N/C-Co/Ni-NiCo2O4不仅在14.77 GHz的RL为-52.45 dB,而且当匹配厚度为1.66 mm时的EAB为5.3 GHz。（2）在400～650℃范围内以50℃为热解温度间隔,将ZnCo2O4@ZIF67复合材料在氩气气氛下退火,ZnCo2O4@ZIF67自分解组装转化为ZnCo2O4@Co O@N/C、Zn O-Co@N/C、Co3Zn C-Co@N/C多异质结构复合材料。结果表明,当样品的填充度均为30%条件下ZnCo2O4@Co O@N/C复合材料的RL为-17.82 dB,当厚度为2.77mm的EAB为3.77 GHz;Zn O-Co@N/C样品的RL为-62.7 dB,当厚度为2 mm的EAB为5.75 GHz;Co3Zn C-Co@N/C的RL为-59.18 dB,当厚度为1.97 mm的EAB为5.79 GHz。对比研究发现,NiCo2O4@ZIF67和ZnCo2O4@ZIF67两种复合材料分别在不同退火温度下表现出不同的相变过程,原有的异质界面发生重构,自组装形成多种异质界面,从而有效地改善了复合物的电磁波吸收性能。热解后多异质界面的形成促使电导损耗、强偶极极化和多界面极化之间增强的协同效应,及优异的阻抗匹配。这项研究工作将为多异质界面的构建提供了一种新颖的设计思路。
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