氧化石墨烯与纳米TiO2掺杂的水泥基材料吸波性能研究

尹兆昆，崔传安，戴银所，张鑫，房建国

（陆军工程大学，江苏 南京210007）

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材料拥有更好吸波性能是解决电磁波负面影响的一条有效途径，国内外在电磁屏蔽和电磁吸收两方面进行了诸多研究。张申力[1]以FeCl3·6H2O和CoCl2·6H2O为原材料，添加氧化石墨烯为导电组分制备出了橄榄球状多孔CoFe2O4/石墨烯复合材料，其相对于单一组分的橄榄球状多孔CoFe2O4，吸波频带变宽、效能增强。廖恺宁[2]利用其改良的Hummers法制备的氧化石墨烯与SiC纳米纤维复合制备出三维石墨烯/SiC气凝胶，然后通过温度的变化调节材料的电导率，从而改变材料的介电常数，提高了其吸波性能。陈润华等[3]利用氧化石墨烯和FeCl3·6H2O制备出还原氧化石墨烯@Fe3O4复合物，其最小反射损耗达到-44.2 dB。

目前，纳米TiO2实际应用最多的是其光催化效应，李研等[4]论述了纳米TiO2的特性、制备方法及不同改性方法；Liu等[5]制备了尖晶石型Fe3O4复合锐钛矿型TiO2（Fe3O4@TiO2）的多功能核壳微球，较纯Fe3O4具有更小的反射损耗和更宽的有效吸收频带宽，并且核壳微球较厚的比较薄的显示出更好的吸波性能。Omolfajr Nakhaei等[6]制备了TiO2/SiO2核-壳纳米纤维，然后研究了其电磁干扰屏蔽特性和雷达信号吸收特性，结果表明，TiO2芯与SiO2壳结构具有良好的吸波性能。谌佳荣[7]进行了二氧化钛基纳米复合粉体吸波性能的研究，详细介绍了金属纳米氧化物Ti、Fe、Al在比例不同，特定涂层厚度（1.3 mm）时的吸波效率。氧化石墨烯是目前应用广泛、性能较为稳定的吸波材料。氧化石墨烯与纳米TiO2均有一定的吸波性能，本文将氧化石墨烯与纳米TiO2两种吸波剂掺杂于水泥基体，通过试验分析其微观结构、孔隙率、电磁参数及RCS反射等，研究了该水泥基复合材料的吸波机理和吸波性能。……