fe3o4空心球／石墨烯复合吸波材料的制备及其性能

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1、第23卷，第5期化学分析计量Vol.23，No.5832014年9月CHEMICALANALYSISANDMETERAGESept.2014doi：10.3969／j.issn.1008–6145.2014.05.028*Fe3O4空心球／石墨烯复合吸波材料的制备及其性能林帅，荀其宁，张雨，张军英，姜维维，冀克俭，颜华（中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031）摘要利用化学法制备氧化石墨烯（GO）与石墨烯（RGO），然后以水热法制备Fe3O4空心球／RGO复合吸波材料。XRD测试结果表明成功合成了具有立方结构的F

2、e3O4；SEM，TEM分析结果表明复合材料结构分布均匀，粒径约为100nm。测试了材料在2～18GHz波段的电磁参数，模拟计算了材料的反射率，结果显示复合材料的吸波性能比RGO有明显提升。当匹配厚度为7mm时，复合材料具有两个吸收峰：在5.5GHz处吸收峰为–9.5dB，在16.5GHz处出现最大吸收峰–36dB。关键词石墨烯；四氧化三铁；复合材料；吸波性能中图分类号：TB34文献标识码：A文章编号：1008–6145(2014)05–0083–05PreparationandMicrowaveAbsorbingPr

3、opertiesofFe3O4HollowSphere／RGOCompositeLinShuai,XunQining,ZhangYu,ZhangJunying,JiangWeiwei,JiKejian,YanHua(CNGCInstitute53,Jinan250031,China)AbstractGrapheneoxide(GO)andreducedgrapheneoxide(RGO)werepreparedbytheoxidation-reductionmethod,andthenFe3O4hollowsphere

4、／RGOcompositewaspreparedbysolvothermalmethod.XRD，SEMandTEMtestswerecarriedtoconfirmthestructuralandmicrostructuresofRGOandFe3O4Hollowsphere／RGOcomposite.Thecomplexrelativepermittivityandpermeabilityinthefrequencyrangeof2–18GHzweremeasured.Thereflectionlosscurvesof

5、thematerialswerecalculatedusingcomputersimulation.ThemicrowaveabsorbingpropertyofFe3O4hollowsphere／RGOwassignificantlybetterthanthatofRGO.Whenthematchingthicknesswas7mm，thereweretwoabsorbingpeaks:–9.5dBat5.5GHz,36dBat16.5GHz,respectively.Keywordsreducedgrapheneox

6、ide;Fe3O4;composite;absorbingproperties［4］吸波材料是一类可以将投射在其表面的电磁还原法、超声分散法等。因为由化学氧化还原法波转换成热量或其它能量而消耗，从而减少电磁波制备的石墨烯结构中存在大量缺陷及残留的氧化基［1］反射的一种功能材料。吸波材料除在隐形飞机、团，这些缺陷及氧化基团有利于电磁波的吸收和衰坦克、巡航导弹、船舰等武器上大量应用外，在民用减，所以在石墨烯基吸波材料的相关报道中，石墨烯［5–8］产品如微波暗室、人体防护、建筑保护、精密仪器、日的制备多采用化学氧化还原法。用

7、品、电磁兼容等方面也有着非常广泛的应用。根笔者采用化学氧化还原法制备了氧化石墨烯据损耗机理不同，吸波材料可分为电阻型、电介质型（GrapheneOxide，GO）和石墨烯（ReducedGraphene［2］和磁介质型3类。Oxide，RGO），首次利用溶剂热法制备了Fe3O4空心石墨烯是一类具有二维结构的新型碳材料，其球／RGO复合材料，并研究了其吸波性能，结果表厚度仅为一个碳原子的大小，约为0.335nm，可以明这两种材料具有理想的吸波效果，具有非常好的［3］看作是单层的石墨。由于其特殊的结构，石墨烯应用前景。具有

8、独特的光学性能、电学性能、力学性能及热学性1实验部分能，这些特殊性质使得石墨烯成为近年来的研究热1.1主要仪器与试剂［4］点。石墨烯密度小，比表面积大，有良好的导电性水热反应釜：100mL，北京神泰伟业仪器设备及较高的介电常数，外电子在电磁场下易极化弛豫有限公司；而损耗电磁波，因此石墨烯在吸波材料领域有非常*国防科技工业技术基础科