近十年我國在吸波材料領域的重大突破(1)

// 1、樹枝狀多層次鐵基材料的電磁波吸收性能

圖1　樹枝狀多層次鐵基材料及其吸波性能曲線

文章簡介： 北京師範大學與北京理工大學及美國德拉瓦州立大學等高校合作，通過氧化還原等方法實現了從 α-Fe2O3 到 Fe、Fe3O4 和 γ-Fe2O3 的相轉變。轉變後的鐵基材料仍具有 α-Fe2O3 的樹枝狀結構， 並展現出優異的電磁波吸收性能。研究顯示，這種多層次樹枝狀結構有利於電磁波在材料內部多次反射與損耗， 同時兼具良好的阻抗匹配，是一類極具應用前景的鐵基吸波材料。

通訊作者及其簡介： 孫根班，北京師範大學化學學院副教授。

Chemistry of Materials 第 23 卷 1587–1593 頁　被引頻次：257

文獻連結： Hierarchical Dendrite-Like Magnetic Materials of Fe3O4, γ-Fe2O3, and Fe with High Performance of Microwave Absorption

// 2、二相與三相異質結構對電磁波吸收的影響

圖2　二相與三相異質結構示意圖

文章簡介： 在碳納米管（CNT）表面或內部引入第二相、構造異質結構，是提升材料介電損耗與磁損耗能力的常用策略。 北京理工大學曹茂盛教授（通訊作者）構造了 Fe3O4/MWCNT 二相異質結構與 PANI/Fe3O4/MWCNT 三相異質結構， 並比較兩者在電磁波吸收性能上的差異。研究指出，多相界面可誘導更強烈的介面極化與多重鬆弛過程， 進而提升吸波效率，為異質結構設計與吸波性能之間的關係提供更深入的認識。

通訊作者及其簡介： 曹茂盛，中國顆粒學會理事，北京理工大學材料科學與工程學院教授、博士生導師。 長期從事低維電磁功能材料設計與吸波機理研究。

ACS Applied Materials & Interfaces 第 4 卷 6949–6956 頁　被引頻次：158

文獻連結： Ferroferric Oxide/Multiwalled Carbon Nanotube vs Polyaniline/Ferroferric Oxide/Multiwalled Carbon Nanotube Multiheterostructures for Highly Effective Microwave Absorption

// 3、層狀磁性石墨烯的電磁波吸收性能

圖3　溶劑熱法合成磁性石墨烯

文章簡介： 石墨烯因其高介電損耗特性，可作為電磁波吸收劑使用，但缺乏磁性及磁損耗能力，限制了實際應用。 南京航空航太大學何建平教授（通訊作者）利用溶劑熱法，將磁性 Fe3O4 鍵合於石墨烯表面，合成出層狀磁性石墨烯。 Fe3O4 的引入不僅改善了阻抗匹配，還增加了磁損耗能力，使材料在較薄厚度下即可獲得優異的電磁波吸收效果。

通訊作者及其簡介： 何建平，南京航空航太大學材料科學與技術學院教授、博士生導師。

Journal of Materials Chemistry C 第 1 卷 765–777 頁　被引頻次：145

文獻連結： Laminated magnetic graphene with enhanced electromagnetic wave absorption properties

// 4、溫度對碳納米管 / 二氧化矽複合材料微波損耗行為的影響

圖4　不同厚度下溫度及填料含量對微波吸收性能的影響

文章簡介： 北京理工大學曹茂盛教授（通訊作者）團隊製備了多壁碳納米管（MWCNT）/二氧化矽（SiO2）複合材料， 並在 X 波段（8.2–12.4 GHz）研究 100–500 ℃ 溫度區間內的介電行為與微波損耗特性。 結果顯示：MWCNT 含量與溫度會影響電子傳遞與電導率，進而改變電磁波在材料中的傳輸與損耗。 這項工作不僅為設計可溫度調控的微波損耗材料提供技術方向，也進一步證明 CNT 基複合材料在吸波領域具有極大應用潛力。

通訊作者及其簡介： 曹茂盛，中國顆粒學會理事，北京理工大學材料科學與工程學院教授、博士生導師。 主要從事低維吸波、透波與壓電功能材料的結構設計與性能研究。

Carbon 第 65 卷 124–139 頁　被引頻次：109

文獻連結： Temperature dependent microwave attenuation behavior for carbon-nanotube/silica composites

// 5、NiFe2O4 納米棒–石墨烯複合材料的微波吸收性能

圖5　一步法製備 NiFe2O4 納米棒–石墨烯複合材料的電鏡照片

圖6　NiFe2O4 納米顆粒–石墨烯複合材料（a）與 NiFe2O4 納米棒–石墨烯複合材料（b）的吸波性能對比

文章簡介： 北京理工大學趙芸（通訊作者）採用較為簡便的一步水熱法，合成 NiFe2O4 納米棒–石墨烯複合材料， 並系統研究其微波吸收性能。該材料的磁飽和強度與矯頑力分別為 22.5 emu·g^-1 與 48.67 Oe。 與 NiFe2O4 納米顆粒–石墨烯複合材料相比，納米棒結構在界面極化、磁損耗及阻抗匹配方面更具優勢， 因而展現更優異的微波吸收性能：在厚度為 2 mm 時，最小反射損耗（RL）可達 −29.2 dB（16.1 GHz）， 有效吸收頻寬（RL < −10 dB）達 4.4 GHz（13.6–18 GHz）。

通訊作者及其簡介： 趙芸，北京理工大學化工與環境學院副教授。

Journal of Materials Chemistry A 第 1 卷 5577–5586 頁　被引頻次：97

文獻連結： Preparation of NiFe2O4 nanorod-graphene composites via an ionic liquid assisted one-step hydrothermal approach and their microwave absorbing properties