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Carbon|SiC晶须锚定中空碳微球诱发界面极化以增强电磁波的衰减能力

时间:2021-01-20   作者:陈景鹏

  电磁波为人类生活提供了便利的同时,也对人类健康及高精尖设备的正常运行构成了潜在的威胁。电磁波吸收材料的开发与设计为解决这一问题提供了较好的方案。近年来,碳基吸波材料,因其低密度,强化学稳定性,高电导率及可调节的介电性质而广受青睐。特别是碳材料的多样化结构的设计,进一步使碳材料在电磁波吸收的实际应用中占据着至关重要的位置。

 近日,中科院山西煤化所709组在国际期刊Carbon上发表了题为” Anchoring of SiC whiskers on the hollow carbon microspheres inducing interfacial polarization to promote electromagnetic wave attenuation capability”的研究型文章(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.12.073),论文第一作者陈景鹏,通讯作者陈成猛研究员。作者结合喷雾干燥技术和碳热还原法成功地合成了SiC晶须/中空碳微球(SiCw / HCMS)。 SiC晶须在中空碳微球球壳上的锚固不仅提高了复合材料的热稳定性,而且诱导SiC晶须和HCMS之间形成新的异质界面。实验特性和DFT计算表明,与SiC晶须 / HCMS中的固有缺陷和官能团相比,形成的异质界面触发正电荷和负电荷的分离并引发大的偶极矩,从而导致强烈的介电极化损耗。因此,SiCw / HCMS样品实现了出色的电磁波吸收,其中SiCw / HCMS-1450的反射损耗值在8.0 GHz时达到-48.60 dB,厚度为2.6 mm,最大有效吸收带宽为4.34 GHz。



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