高性能含生物质碳Co3O4基吸波材料结构设计及应用

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随着科学技术的发展,构建轻、强、薄、宽吸波体颗粒/双马树脂吸波体减少电磁污染并实现战机隐身成为各国的发展战略。在众多吸波体候选材料中,Co3O4吸波体颗粒具有较高的介电参数,同时保有一定的磁损耗性能,从而调控电磁阻抗匹配成为重要的研究方向。 为了获得特殊结构Co3O4吸波体颗粒,本项目对双相Co(六方相和立方相)颗粒进行不同时间退火,获得了在表面具有Co3O4纳米针的新型双相CoO/Co3O4复合材料。通过X射线衍射,扫描电镜和透射电镜等表征可以清楚的了解它们在退火过程中的相和形态演变机制:早期双相Co在表面形成CoO和Co3O4,这些早期形成的CoO和Co3O4通过“柯肯达尔”效应促进了内部Co的外扩散过程,并限制了Co3O4在特定方向上的生长,从而导致Co3O4纳米针的形成。表面Co3O4纳米针,内部多孔结构和双相的CoO/Co3O4,增加了电磁波的多重反射,界面/偶极极化,导电损耗和更好的阻抗匹配。本小组成员将获得的Co3O4吸波体颗粒与石蜡进行重量比1:1混合。通过对模型复合材料的吸波性能测试发现,其在匹配厚度仅为2.8mm时最小反射损失值达到-38.8dB,低于-10dB(90%的电磁波可以被吸收)的吸收频宽达到了8.7GHz,明显高于其他Co3O4系吸波体颗粒。这说明获得的表面纳米针状Co3O4颗粒在实际应用中具有很好的前景。