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科学家获得用于电磁屏蔽应用的新型聚合物复合材料

一个国际研究小组开发了一种新型吸波聚合物复合材料,其中包含剥离石墨 (EG)/钡铝六铁氧体 (HF) 填料。这种新型复合材料具有优异的磁性和微波性能。它可以吸收 99.9% 的传入电磁辐射,这使其成为电磁干扰 (EMI) 屏蔽应用中很有前途的吸收块。该研究发表在《合金与化合物杂志》上。

来自 NUST MISIS、南乌拉尔州立大学和联合核研究所的科学家与来自埃及、沙特阿拉伯和白俄罗斯的同事一起,获得了一种具有剥落石墨 (EG)/钡铝六铁氧体 (HF) 填料的雷达吸收聚合物复合材料。这种新型复合材料具有广泛的潜在应用,从 5G 网络到雷达吸收涂层。获得的材料有效地最小化了反射信号的强度,在微波区域变得不可检测。

“高吸收系数是通过结合磁性介电填料(钡铁氧体)和抗磁性导电填料(纳米石墨)来实现的。正是这种想法(在功能复合材料的形成过程中结合具有根本不同的电动力学特性的粉状填料材料)具有新颖性和相关性。如今,“单相材料时代”即将结束。需要指出的是,为了得到这个结果,在取代六铁酸钡的研究上做了大量的工作。因此,对各种固体六铁氧体溶液的化学成分、结构特征、电、磁和微波特性的相关性进行了复杂的研究。选择了合成复合材料的最佳化学成分。NUST MISIS 新材料和纳米技术学院的 Aleksey Trukhanov 博士指出。

聚偏二氟乙烯(PVD-)被用作复合材料的基体。与其他聚合物相比,PVDF 是一种有价值的聚合物,因为它具有化学稳定性、耐有机溶剂性和高弹性模量。PVDF 用于制备复合材料,以克服六铁氧体的主要缺点,如易碎和无法轻松加工成所需形状。

科学家们发现,HF 和 PVDF 的最佳重量百分比是 15 wt% PVDF + 85 wt% HF。EG 浓度不应超过 5%(重量)。高浓度可能会扩大成品材料内部的结块和孔隙率,从而导致测量结果不准确。这种新型复合材料可用作入射电磁辐射的电磁屏蔽,衰减超过 99%。

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