剥离的碳化钛(d-Ti3C2Tx)纳米片吸波性能

作者：何朋; 蔡永珠; 曹茂盛^*

来源：表面技术, 2020, 49(02): 75-87.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.02.009

• MXene
• 纳米片
• 电磁特性
• 微波吸收
• 极化

目的研究剥离的碳化钛(d-Ti3C2Tx)纳米片的吸波性能。方法利用HCl/Li F刻蚀,通过高速离心的方法得到d-Ti3C2Tx纳米片。利用X射线衍射仪(XRD)分析d-Ti3C2Tx的物相组成。用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对d-Ti3C2Tx进行形貌分析。利用原子力显微镜(AFM)测量了d-Ti3C2Tx纳米片的厚度。利用矢量网络分析仪(VNA)测试了d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料X波段的电磁参数。利用Cole-Cole图分析了复合材料的损耗来源,并通过电磁参数计算分析了d-Ti3C2Tx的吸波性能。结果d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料的介电实部/虚部随着d-Ti3C2Tx浓度的增加而增大,极化的增强和电导网络的扩大是导致复合材料介电实部/虚部增加的主要原因。Cole-Cole图分析表明,复合材料中存在多种类型的极化,这分别是由缺陷、官能团和界面等引起的多重弛豫极化。吸波性能分析表明,通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控复合材料的吸波性能。当填充量达到15%时,吸波性能最佳。其在厚度为4 mm下最小反射损耗为-20.1 dB,相应的微波吸收带宽(<?10 dB)为1.9 GHz。结论d-Ti3C2Tx/石蜡复合材料表现了优异的微波吸收性能,且通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控d-Ti3C2Tx复合材料的微波吸收性能。

• 单位
  北京理工大学; 材料学院