西安工业大学《Carbon》:碳纤维/石墨烯/LDH复合材料,用于轻量化和灵活的微波吸收

综上所述,通过静电自组装和溶剂热法成功合成了由 RGO、NiCo-LDHs 和杂原子掺杂 CF 组成的分级核壳复合材料(CF/RGO/LDH)。本工作设计了一种柔性好、重量轻的高效微波吸收体,为新型柔性高效吸收体提供了新思路。

成果简介

目前,迫切需要开发轻质、柔性的高效吸波材料。本文,西安工业大学Yan Wang等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Heterostructure design of carbon fiber@graphene@layered double hydroxides synergistic microstructure for lightweight and flexible microwave absorption”的论文,研究提出通过静电自组装成功地将还原氧化石墨烯(RGO)连接到棉制柔性碳纤维(CF)上,然后在CF/RGO表面紧密排列二维层状双氢氧化物(LDH),形成独特的芯-鞘结构。

碳化碳纤维中含有大量杂原子,从而提高了极化引起的介电损耗。此外,RGO充当中间层,以促进CF/RGO/LDH复合材料的导电损耗。此外,堆叠LDH产生的空隙会引起电磁波的散射和反射,优化阻抗特性。因此,三元芯鞘CF/RGO/LDH复合材料在10.3 GHz处的最佳反射损耗值为-60.9 dB,厚度为2.5 mm,当填充率仅为20 wt%时,有效吸收带宽值为6.1 GHz。本研究为设计和制备轻质柔性吸波材料提供了一条有效途径。

图文导读

西安工业大学《Carbon》:碳纤维/石墨烯/LDH复合材料,用于轻量化和灵活的微波吸收

方案 1。CF/RGO/LDH复合材料合成过程示意图。

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图1。CF/RGO/LDH 轻量级照片(a),显示 CF/RGO/LDH 纸的灵活特征的数字图像(b-d)。

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图2。CF/RGO/LDH的测量光谱(a)、C 1s光谱(b)、N 1s光谱(c)、O 1s光谱(d)、Co 2p光谱(e)、Ni 2p光谱(f)。

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图3。CF (a)、CF/RGO (b, c) 和 CF/RGO/LDH (d-f) 的 TEM 图像。

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图4。所有样品的介电常数实部(a)和虚部(b),磁导率的实部(d)和虚部(e),tanδε ( c)和tanδu ( f)。

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图5。与其他复合材料相比,CF/RGO/LDH的 SRL l (a) 和 SRL lt (b) 值。

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方案2。CF/RGO/LDH复合材料的微波吸收机理示意图。

小结

综上所述,通过静电自组装和溶剂热法成功合成了由 RGO、NiCo-LDHs 和杂原子掺杂 CF 组成的分级核壳复合材料(CF/RGO/LDH)。本工作设计了一种柔性好、重量轻的高效微波吸收体,为新型柔性高效吸收体提供了新思路。

文献:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.06.075

西安工业大学《Carbon》:碳纤维/石墨烯/LDH复合材料,用于轻量化和灵活的微波吸收

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