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电磁波吸收技术正成为信息时代不可或缺的基石。从5G通信到无人机隐形技术,对高效、轻量化电磁波吸收材料的需求不断增长。然而,实现卓越性能与轻量化兼具的材料设计,一直是科学界面临的挑战。近日,发表于《Advanced Functional Materials》(《AFM》)的一项研究突破了这一瓶颈。研究文章题为《1D Magnetic Nickel-Carbon Matrix Nanotube Composites Derived from Hydrogen-Bonded Organic Frameworks and Metal–Organic Frameworks for Electromagnetic Wave Absorption》,通过独特的材料设计和创新的合成方法,开发出一种新型镍-碳基纳米管复合材料(Ni-HMCNTs),展示了卓越的吸波性能,标志着该领域的重大进展。
研究背景:高效吸波材料的需求与挑战
高吸收性能:能够有效减少电磁波反射,吸收尽可能多的能量。
宽带宽:适用于从微波到毫米波的广泛频段。
轻量化:在满足性能要求的同时,保持低密度,便于实际应用。
研究亮点:从结构创新到性能突破
极低反射损耗(RLmin):在2.4 mm厚度下,最低RL值达- 56.9 dB,在3.1 mm厚度下达到- 63.5 dB。
宽频吸收:在10.64–17.96 GHz频段内,实现了7.32 GHz的有效吸收带宽(EAB)。
低填充度:仅需10 wt%的填充量即可实现优异性能,为轻量化应用提供了可能性。
磁损耗与介电损耗的协同作用:均匀分布的镍纳米颗粒提供了强磁损耗,而碳基纳米管的高导电性增强了介电损耗。
阻抗匹配优化:材料的独特结构有效减小了界面反射,使更多的电磁波能量进入材料内部被吸收。
热稳定性增强:通过调节镍含量和热处理温度,显著提高了材料的高温稳定性和吸波性能。
信息来源:研之成理
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