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不论是在军事领域,还是民用领域,高性能吸波材料因具有厚度薄、质量轻、吸收强以及吸收频带宽的优点而具有潜在的应用价值。在众多高性能吸波材料中,石墨烯凭借其较低的密度、超高的比表面积、优异的介电性能、机械性能和化学稳定性成为了吸波领域研究的热点,然而,石墨烯较高的介电常数使得其阻抗匹配特性极差,造成大量的电磁波被反射,进而导致其较差的吸波性能。针对以上问题,本文以还原氧化石墨烯为基体,通过引入导电聚合物和核壳结构的纳米粒子来提升还原氧化石墨烯的阻抗匹配特性,从而增强其对电磁波的吸收;此外,为了探索其在实际过程中的应用,我们将制备的粉末状吸波剂均匀分散于环氧树脂中,对其吸波性能进行了研究。具体研究内容和结果如下:(1)以苯胺功能化修饰的还原氧化石墨烯(rGO-An)为活性点,通过界面聚合法将纳米棒状的聚苯胺(PANI)接枝在rGO表面,形成还原氧化石墨烯共价接枝聚苯胺(rGO-g-PANI)复合材料。当该复合材料在石蜡中的掺杂比为30wt%时,获得最优的吸波性能,在厚度为3mm时,最小反射损耗(RL)可以达到-45.2dB,有效吸收带宽能够覆盖4.4GHz,这表明PANI纳米棒的接枝明显能够改善rGO的吸波性能;此外,为了突出rGO和PANI纳米棒接枝的增强效果优于二者的物理吸附,我们将rGO/PANI复合材料和rGO-g-PANI复合材料的吸波性能作了对比,并且对其机理进行了探讨。(2)以类沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-67)为芯材,以氧化锌(ZnO)为壳层,合成具有核壳结构的ZIF-67@ZnO纳米粒子,然后通过高温煅烧的方式,将ZIF-67中的有机物裂解掉,形成核壳结构的Co/NPC@ZnO纳米粒子,当30wt%的Co/NPC@ZnO纳米粒子混合在石蜡中时,该纳米粒子能够对电磁波产生最强的吸收效果;最后,我们将该纳米粒子与GO复合,通过水合肼的还原作用,形成rGO包裹Co/NPC@ZnO纳米粒子的三维网络结构,此三维网络结构的最小RL值为-45.4dB,有效吸收带宽为5.4GHz,而吸波剂的厚度仅有2mm,结合rGO的吸波性能,我们研究了Co/NPC@ZnO的增强机理。(3)尽管上述制备的粉末状吸波剂具有优异的吸波性能,但是在工程领域并不具有普遍适用性,因此,为了探究其在实际应用过程中对电磁波的吸收效果,我们将上述的粉末状吸波剂均匀分散于环氧树脂基体中,制备出环氧树脂基吸波材料,对纯环氧树脂(EP)板材、EP/rGO-g-PANI板材以及EP/Co/NPC@ZnO/rGO板材的吸波性能进行了对比,结果表明:粉末状吸波剂的引入的确能够增强EP的吸波性能,而且EP/Co/NPC@ZnO/rGO板材的吸波性能要略优于EP/rGO-g-PANI板材。这些工作为rGO-g-PANI复合材料和Co/NPC@ZnO/rGO复合材料在工程领域的应用提供了参考。