西工大《CEJ》：新一代稳定、轻质、高效电磁波吸收材料！

随着电子信息技术的飞速发展，电磁波吸收材料在社会中发挥着不可替代的作用。消除电磁污染、保护人体健康和设备完整性是几十年来民用吸波材料的发展目标。然而，随着通信设备的发展，广泛用于传输信息的电磁波强度逐渐增加，频率范围逐渐扩大(从兆赫到千兆赫)，使得传统的吸收材料难以满足复杂电磁污染的消除要求。新一代高效吸收材料对候选材料提出了四大要求：涂层厚度更薄、重量更轻、吸收范围更广、吸收能力更强。对社会来说，这是发展的必然要求，对科研人员来说，这是新一轮的挑战。

近日，西北工业大学Di Lan等人采用水热法合成了新型硅酸钴包覆的双层中空玻璃微球（HGMs），并对其进行了煅烧。通过对样品的物相、形貌和电磁波吸收特性的详细表征，发现磁损耗成分Co₂SiO₄和介电损耗成分中空玻璃微球HGMs的结合在电磁波的引入和耗散中起着重要作用。在讨论部分，作者重点比较了复合材料和单组分材料，并详细说明了新型复合材料结构对材料稳定性和电磁波吸收性能的影响。当匹配厚度(d)为2.9毫米时，HGMs@Co₂SiO₄的最小反射损耗(RLmin)达到 -46.7分贝，相应的有效吸收带宽(RL < 10分贝)为5.92 GHz。这种新型双壳HGMs@ Co₂SiO₄将成为新一代稳定、轻质、高效电磁波吸收材料的优秀候选材料。这项研究工作以“Double-shellhollow glass microspheres@Co₂SiO₄ for lightweight andefficient electromagnetic wave absorption”为题发表在国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》上。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720334379

图1. 制备流程图

图2. XRD图

图3 SEM图

图4  吸波性能

综上所述，在这项工作中，作者首先用氮气发泡作为软模板制备了尺寸均匀的HGMs。通过一步水热法在HGMs表面均匀包覆氢氧化钴，最终在600 ℃高温煅烧条件下获得具有轻质高效电磁波吸收性能的HGMs@Co₂SiO₄。厚度为2.9毫米时，有效吸收带宽可达5.92GHz。此外，低吸湿性、重量轻、耐高温和优异的结构稳定性使HGMs@Co₂SiO₄具有广阔的应用前景。（文：one end）