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研究背景

隨著 5-6 代通信技術(shù)的快速發(fā)展取得明顯成效，電磁污染問(wèn)題日益突出約定管轄，對(duì)低成本、寬頻高效的微波吸收材料（MAMs）需求迫切創新的技術“l揮；谔季€圈（CC）的微波吸收材料（MAMs）因其獨(dú)*的3D螺旋形狀顯著、優(yōu)異的分散性和適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性，在微波吸收（MA）領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景積極性。然而，CC通常生長(zhǎng)在平坦和堅(jiān)硬的基材（如 Al?O?不斷豐富、石英實施體系、陶瓷）上上，隨后從基材上刮下各有優勢。亞穩(wěn)態(tài)的消耗和刮削過(guò)程不可避免地增加了制備成本效果較好，這限制了CC的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。碳酸化衛(wèi)生紙（CTP）不僅是一種廉價(jià)高效的MAM持續，而且具有催化劑負(fù)載能力等多個領域，使其適合作為CC生長(zhǎng)的基材。同時(shí)產品和服務，CTP和生長(zhǎng)的CC可以一起用作MAM應用擴展，而無(wú)需將它們彼此分離。這大大降低了生產(chǎn)成本增多。

大連理工大學(xué)潘路軍教授課題組活動上，在近期工作提中，通過(guò)鎳催化化學(xué)氣相沉積工藝在CTP上成功合成了螺旋碳微線圈（CMC）進一步推進。CTP和CMC形成了一種集成的吸收復(fù)合材料導向作用，其中螺旋CMC同時(shí)增強(qiáng)了導(dǎo)電損耗和交叉極化損耗，CTP和CMC之間的連接引起了界面極化損耗應用的選擇。通過(guò)精確控制催化劑的量十大行動，可以調(diào)節(jié)CTP/CMC的阻抗。優(yōu)化后的CTP/CMC-10復(fù)合材料具有優(yōu)異的微波吸收性能背景下，有效帶寬（反射損耗<-10 dB）為7.4 GHz綜合措施，填充率為10%。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)低成本自然條件、寬帶和高效的MAM鋪平了新的道路建言直達。該成果以“Integration of helical carbon microcoils on toilet paper substrates for low-cost and broadband microwave absorption”為題發(fā)表在《Carbon》期刊，第一作者是鄧劉金博將進一步。

研究成果

圖1展示了CTP/CMC的制備流程充分發揮。將衛(wèi)生紙切成30×30毫米的正方形。在鎳催化劑被均勻地噴涂在衛(wèi)生紙上成就。將噴涂有鎳催化劑的薄紙放置在管式爐中重要方式，將衛(wèi)生紙位置加熱至710°C。最后研究進展，通過(guò)引入25sccm的C2H2氣體和流量比為350sccm的Ar氣氛1小時(shí)來(lái)合成CMS/CNC無障礙。在其他條件不變的情況下連日來，將Ni催化劑噴涂在衛(wèi)生紙上5次、10次和20次認為，所得樣品分別標(biāo)記為CTP/CMC-5系統、CTP/CMC-10和CTP/CMC-20。

圖1：CTP/CMCs的SEM圖

圖2顯示了噴涂到CTP上的Ni納米催化劑的SEM圖像重要意義。CTP纖維呈扁平的線性形狀交流等，寬度約為15.0μm。鎳納米粒子均勻地涂覆在CTP上規劃。隨著噴涂次數(shù)的增加提高，鎳催化劑的負(fù)載量顯著增加。CMC呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)進入當下，大量CMC在CTP基材上合成紮實。

圖2：CTP/CMC的SEM圖

圖3顯示了CTP/CMC-10的TEM圖像，CMC呈現(xiàn)螺旋形態(tài)新體系。CMC內(nèi)的碳呈現(xiàn)出非晶態(tài)多晶結(jié)構(gòu)投入力度。碳原子層之間的平均間距為0.37nm。在CMC的XRD中觀察到24.5°和43.0°處的兩個(gè)寬峰不難發現，分別對(duì)應(yīng)于石墨碳的（002）和（100）平面法治力量。沒(méi)有觀察到Ni的吸收峰，這可能是由于鎳含量低分享。CTP/CMC-5共享、CTP/CMC-10和CTP/CMC-20的ID/IG值分別為2.51、2.44和2.37方式之一。由于CMC的缺陷水平低于CTP生動，ID/IG值逐漸降低。CTP/CMC復(fù)合材料的石墨化程度增加創新能力。

圖3: CTP/CMC-10的TEM圖像新品技，XRD，拉曼光譜和FTIR光譜求得平衡。

圖4顯示了CTP/CMC的復(fù)介電常數(shù)紮實做。CTP/CMC的介電常數(shù)隨著鎳噴涂次數(shù)的增加而逐漸增加。ε^''的逐漸增加表明CMC的生長(zhǎng)豐富了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)至關重要。圖4d-f顯示了科爾-科爾半圓臺上與臺下。在圖4d中，CTP/CMC-5顯示了兩個(gè)半圓技術發展，這歸因于螺旋CMC引起的交叉極化和CMC和CTP內(nèi)的多晶無(wú)定形碳引起的界面極化集聚效應。在圖4e中，CTP/CMC-10呈現(xiàn)三個(gè)半圓重要手段。半圓數(shù)量的增加表明互動講，除了多晶非晶碳之間的交叉極化和交叉極化外穩定性，CTP和CMC之間還形成了界面，增加了極化位點(diǎn)過程中，改善了界面極化去突破。在圖4f中，CTP/CMC-20顯示了兩個(gè)半圓達到，與CTP/CMC-10相比智能設備，其偏振數(shù)較低。這是由于CMC增長(zhǎng)顯著增加智慧與合力，CTP/CMC-20中幾乎完*是CMC喜愛，減少了CMC和CTP之間的界面重要的角色。

圖4：CTP/CMC電磁參數(shù)開放要求。

圖5顯示了CTP/CMC的RL曲線。圖5a顯示CTP/CMC-5的MA性能較差平臺建設。在5.9 GHz和5.5 mm厚度下服務機製，RLmin值為-17.4 dB。從圖5b可以看出使用，CTP/CMC-10表現(xiàn)出優(yōu)異的MA性能大幅拓展，RLmin為-40.1 dB（7.6 GHz，3.5 mm）更加堅強，EAB為7.4 GHz（10.6-18.0 GHz與時俱進，2.2 mm）。此外初步建立，如圖5c所示綜合運用，CTP/CMC-20表現(xiàn)出良好的MA性能，EAB為6.5 GHz（11.5-18.0 GHz的方法，2.2mm）實事求是。圖5d-f顯示了CTP/CMC的阻抗匹配。圖5d顯示CTP/CMC-5樣品的Z峰約為1.3落到實處，表明阻抗不匹配責任製。如圖5e所示，CTP/CMC-10的Z峰約為1.0（紅線）倍增效應，表現(xiàn)出良好的阻抗匹配規則製定。這表明CMC的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)了CTP/CMC的阻抗，促進(jìn)了其MA性能優化服務策略。如圖5f所示發揮效力，CTP/CMC-20的Z峰為0.8，阻抗匹配度不如CTP/CMC-10明顯，這與MA性能是一致的安全鏈。

圖5：CTP/CMCs的吸波性能

圖6顯示了CTP/CMC的MA機(jī)制顯示。CTP具有成本低、重量輕和寬帶吸收的優(yōu)點(diǎn)真正做到，同時(shí)為CMC的生長(zhǎng)提供了天然的基質(zhì)科普活動。螺旋CMC的合成同時(shí)改善了電導(dǎo)率損失和交叉極化損失。同時(shí)強化意識，CTP和CMC之間的連接會(huì)產(chǎn)生許多極化位點(diǎn)長期間，從而增強(qiáng)界面極化。通過(guò)改變Ni催化劑的量現場，可以調(diào)節(jié)CMC的生長(zhǎng)高端化，這也調(diào)節(jié)了CTP/CMC的阻抗。由于其豐富多樣的吸收機(jī)制我有所應，CTP/CMC-10取得了優(yōu)異的MA性能提單產。

圖6：CTP/CMCs吸波機(jī)制

綜上，通過(guò)鎳催化CVD工藝成功合成了集成螺旋CTP/CMC至關重要。CTP不僅是一種廉價(jià)高效的MAM發展空間，而且具有催化劑負(fù)載能力，使其適合作為CC生長(zhǎng)的底物有所應。CTP和CMC形成集成的MA復(fù)合材料足了準備，其中螺旋CMC同時(shí)增強(qiáng)導(dǎo)電損耗和交叉極化損耗，CTP和CMC之間的連接引起界面極化損耗著力提升。通過(guò)精確控制催化劑的量深刻內涵，可以調(diào)節(jié)CTP/CMC的阻抗。優(yōu)化后的CTP/CMC-10復(fù)合材料具有優(yōu)異的微波吸收性能融合，EAB為7.4 GHz深入闡釋，填充率為10%。這項(xiàng)工作促進(jìn)了低成本各方面、寬帶和高效MAM的發(fā)展防控。

課題組簡(jiǎn)介

潘路軍，大連理工大學(xué)物理學(xué)院教授適應性，博士生導(dǎo)師堅實基礎。1988年于西安交通大學(xué)電氣工程系電氣絕緣技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)；1994年赴日本大阪府立大學(xué)工學(xué)部電子物理專(zhuān)業(yè)留學(xué)重要作用。2000年獲博士學(xué)位并留校擔(dān)任助理教授等地，其間兼任日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）及日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）研究員；2007年底回國(guó)工作尤為突出，受聘大連理工大學(xué)教授規定，博士生導(dǎo)師。歷任物理與光電工程學(xué)院光電工程系主任、物理與光電實(shí)驗(yàn)中心主任高質量、光學(xué)學(xué)科點(diǎn)負(fù)責(zé)人相對簡便。近5年在《Advanced Functional Materials》、《Nano Energy》流程、《Nano-Micro Letters》合作、《Energy Storage Materials 》、《Chemical Engineering Journal 》助力各業、《Small》極致用戶體驗、《Carbon》等國(guó)際著名納米期刊上發(fā)表論文80余篇；主編《基礎(chǔ)光學(xué)》應用，參編《ディスプレイ材料と機(jī)能性色素（顯示器材料和機(jī)能色素）》建議、《フィールドエミッションディスプレイ（場(chǎng)發(fā)射型顯示器）》、《Handbook of Nano Carbon （納米碳手冊(cè)）》

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