纺锤状ZnO/还原氧化石墨烯异质结构及其微波吸收性能

作者：贺军哲; 孙新; 疏金成; 杨轩; 曹茂盛^*

来源：表面技术, 2020, 49(02): 88-94.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.02.011

• 纺锤状ZnO棒
• 还原氧化石墨烯
• 异质结构
• 电磁特性
• 微波吸收

目的调节石墨烯的电磁匹配,以实现最优的微波吸收性能。方法通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯GO,以六水合硝酸锌、双六甲撑三胺、氧化石墨烯为原料,采用水热法在140℃获得了具有异质结构的包裹r-GO的纺锤状ZnO棒(S-ZnO/r-GO)。通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)测试,分别对S-ZnO/r-GO的组成成分、形貌特征以及微观结构进行了表征,同时采用同轴法,通过矢量网络分析仪测试分析了不同填充浓度下S-ZnO/r-GO复合材料在2～18GHz范围内的电磁特性,并通过计算得到了材料的微波反射率损耗。结果尺寸均匀且相互交织的纺锤状ZnO棒被大量褶皱的还原氧化石墨烯所包覆,构建了一种相互连接的三维交织结构。纺锤状ZnO的引入以及三维结构的建立,明显改善了S-ZnO/r-GO异质结构在2～18GHz频率范围内的电磁特性和微波响应。在厚度为2.0mm,频率为14.8GHz处,最大反射率损耗值达到-40dB,有效吸收带宽几乎覆盖整个Ku波段。结论纺锤状ZnO/r-GO复合材料表现出优异的微波吸收性能和较宽的有效吸收频段,具有一定的应用前景。

• 单位
  北京理工大学; 北京环境特性研究所