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为了改善石墨烯与聚合物的相容性,提高石墨烯基聚合物复合材料的吸波性能,本论文运用非共价键和共价键的方法对氧化石墨烯进行了改性,并通过原位聚合和相分离过程制备了以聚酰亚胺(PI)为基体的复合薄膜,并对其结构、吸波性能等进行了测试和分析,最终获得了吸收强、质量轻、厚度薄的吸波复合材料。主要研究内容及结论如下:(1)非共价键改性氧化石墨烯/聚酰亚胺吸波复合薄膜的制备和表征。用表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵(STAB)对氧化石墨烯进行非共价键改性获得STAB-GO,并以其为吸波剂通过原位聚合的方法均匀的分散于聚酰亚胺(PI)树脂中,通过相分离过程制备了STAB-GO/PI复合薄膜,厚度约为0.2mm,并分析了STAB-GO的质量分数对吸波性能的影响。结果表明:经过STAB改性,GO的片层间距增大,当STAB-GO质量分数为1%时,复合薄膜在18GHz具有最大反射损耗-18d B,其有效吸收频段(RL≤-10d B)也达到了6.3GHz(11.7~18GHz);而当STAB-GO质量分数为0.8%时,其有效吸收频段(RL≤-10d B)增宽,达到了9.4GHz(8.6~18GHz)。(2)氧化石墨烯-聚苯胺/聚酰亚胺吸波复合薄膜的制备和表征。通过原位聚合制备了氧化石墨烯-聚苯胺(GO-PANI)纳米复合材料,然后通过原位聚合和相分离过程制得了GO-PANI/PI复合薄膜,厚度约为0.2mm。研究GO-PANI的质量分数对复合薄膜吸波性能的影响,并探究其吸波机理。结果表明:PANI呈长纤维状稀疏而且无规律地粘附在石墨烯纳米片层上,当GO-PANI质量分数为8%时,其复合薄膜在9.6GHz具有最大反射损耗-28.2d B,相比于STAB-GO/PI有所增强,有效吸收带宽(RL≤-10d B)为5.2GHz(7.1~12.3GHz)。石墨烯和聚苯胺对电磁波的介电损耗及电磁波在材料内的多反射损耗提高了复合材料的吸波性能。(3)为了进一步提高复合薄膜的吸波性能,增强PANI与GO的粘附性,对氧化石墨烯进行了共价键改性,制备了吸波复合薄膜,并进行了表征。氧化石墨烯经过共价键改性获得共价键改性氧化石墨烯(CCGO),然后在其片层表面聚合获得CCGO-PANI纳米复合材料,并制备了厚度约为0.2mm的CCGO-PANI/PI复合薄膜。研究了CCGO-PANI对复合薄膜吸波性能的影响,并探究其吸波机理。结果表明:经过共价键改性,PANI呈短针状密集的排列在石墨烯纳米片层间。当CCGO-PANI质量分数为8%时,复合薄膜在7.7GHz处具有最大反射损耗-44d B,有效吸收带宽(RL≤-10d B)达到了6GHz(4.9~10.9GHz),相比于GO-PANI/PI,最大反射损耗和有限吸收带宽均有提高,而且有效吸收频段较低,吸波效果显著提高。石墨烯和聚苯胺对电磁波的介电损耗,PANI的规整排列对复合薄膜的介电损耗和多反射损耗具有重要的作用。通过对GO进行不同程度的改性,并利用原位聚合均匀分散于PI基体中,成功制备了强吸收、宽频、质量轻、厚度薄的吸波复合薄膜,而且具有优异的热稳定性和力学性能,为获得理想的吸波复合材料提供参考。