基于核壳结构Co3Fe7@C的高效微波吸收材料

doi:10.3866/PKU.WHXB201704174

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基于核壳结构Co₃Fe₇@C的高效微波吸收材料

力国民¹,朱保顺¹,梁丽萍¹,田玉明^1,*(),吕宝亮²,王连成^2,*()

¹ 太原科技大学材料科学与工程学院,太原030024
² 中国科学院山西煤炭化学研究所,炭材料重点实验室,太原030001

收稿日期:2016-12-06 发布日期:2017-06-14
通讯作者: 田玉明,王连成 E-mail:tym1654@126.com;wanglc@sxicc.ac.cn
基金资助:
太原科技大学博士科研启动基金(20152030)

Core-Shell Co₃Fe₇@C Composite as Efficient Microwave Absorbent

Guo-Min LI¹,Bao-Shun ZHU¹,Li-Ping LIANG¹,Yu-Ming TIAN^1,*(),Bao-Liang LÜ²,Lian-Cheng WANG^2,*()

¹ School of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, P. R. China
² Key Laboratory of Carbon Materials, Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Taiyuan 030001, P. R. China

Received:2016-12-06 Published:2017-06-14
Contact: Yu-Ming TIAN,Lian-Cheng WANG E-mail:tym1654@126.com;wanglc@sxicc.ac.cn
Supported by:
The project was supported by the Doctoral Scientific Research Foundation of Taiyuan University of Science and Technology, China(20152030)

摘要/Abstract

摘要：

为了降低吸波剂Co₃Fe₇的密度，本文采用原位聚合Fe³⁺-Co²⁺/碳前驱体及高温碳化制备得到Co₃Fe₇@C复合微波吸收材料。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明Co₃Fe₇颗粒被石墨碳层包覆形成核壳结构，复合物的比表面积和表观密度分别为358.5 m²·g^-1、2.25 g·cm^-3。核壳结构Co₃Fe₇@C复合物显示出优异的微波吸收性能，当涂层厚度为2 mm时，其最低反射损耗（RL）达到最低值-43.5 dB，对应的有效带宽为4.1 GHz，归因于复合物有效的阻抗匹配特性及多重界面极化效应。由于低密度及优异的微波吸收性能，Co₃Fe₇@C复合物有望作为一种潜在的轻质、高效微波吸收材料。

关键词: 核壳结构, 复合物, 轻质, 微波吸收

Abstract:

To reduce the density of the absorbent Co₃Fe₇, a core-shell Co₃Fe₇@C microwave absorbent was synthesized by preparing an iron/cobalt-containing carbon precursor followed by high-temperature carbonization. According to the X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) results, Co₃Fe₇ particles were coated with graphitized carbon layers to form a core-shell structure. Furthermore, the Co₃Fe₇@C composite with a surface area and density of 358.5 m²·g^-1 and 2.25 g·cm^-3, respectively, exhibited excellent microwave absorbability. A minimum reflection loss (RL) of -43.5 dB and an effective bandwidth (RL below -10 dB) of 4.1 GHz were obtained at the coating thickness of 2 mm, which could be mainly attributed to the effective impedance match and multiple interfacial polarizations. Owing to the low density and remarkable microwave absorption, we believe that the Co₃Fe₇@C composite can be a promising candidate for use as a lightweight and efficient microwave absorbent.

Key words: Core-shell structure, Composite, Lightweight, Microwave absorption

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力国民,朱保顺,梁丽萍,田玉明,吕宝亮,王连成. 基于核壳结构Co₃Fe₇@C的高效微波吸收材料[J]. 物理化学学报, 2017, 33(8): 1715-1720.

Guo-Min LI,Bao-Shun ZHU,Li-Ping LIANG,Yu-Ming TIAN,Bao-Liang LÜ,Lian-Cheng WANG. Core-Shell Co₃Fe₇@C Composite as Efficient Microwave Absorbent[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2017, 33(8): 1715-1720.

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201704174

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2017/V33/I8/1715

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基于核壳结构Co₃Fe₇@C的高效微波吸收材料

Core-Shell Co₃Fe₇@C Composite as Efficient Microwave Absorbent

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