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Fe_3O_4/木质素基纳米碳纤维复合材料的制备及其微波吸收性能探究

王桂平  敖日格勒  
【摘要】:本研究以蔗渣乙酸木质素为原料制备了木质素基实心和中空纳米碳纤维(CNFs和HCNFs),然后采用溶剂热法,将经浓硝酸表面氧化处理后的碳纤维和乙酰丙酮铁共混反应合成了Fe_3O_4/实心和中空纳米碳纤维复合材料(Fe_3O_4/CNFs和Fe_3O_4/HCNFs)。通过傅里叶变换红外光谱仪和拉曼光谱仪分析了碳纤维在浓硝酸氧化处理前后的结构变化,通过扫描电子显微镜能谱仪、X射线衍射仪、比表面积孔径分析仪、振动样品磁强计和矢量网络仪分析并对比了Fe_3O_4/CNFs和Fe_3O_4/HCNFs的形貌结构、磁性能和微波吸收性能。结果表明,Fe_3O_4/CNFs和Fe_3O_4/HCNFs的饱和磁化强度分别为12. 7emu/g和16. 5 emu/g,均表现出了典型的超顺磁性。相较于Fe_3O_4/CNFs,Fe_3O_4/HCNFs在厚度仅为1. 5mm下其最小反射损耗达-11. 8 dB,另外随着吸波体厚度在1. 0~2. 5 mm范围变化,小于-10 dB的吸收频带范围为5. 28~14. 75 GHz,表现出了更优异的微波吸收性能。

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