DOI:10.1016/j.ceramint.2020.12.043
碳纳米纤维复合材料具有轻质和介电特性,可以作为一种微波吸收材料。在这项工作中,以四水合醋酸钴(CoAc)/聚(乙烯醇)(PVA)作为前体溶液,通过静电纺丝和在650℃下的真空碳化合成了碳基纳米纤维。同时将Co和CoO引入碳纳米纤维(CNFs)中。当填充率低至10%时,CNFs吸收剂表现出优异的微波吸收性能。在10.48GHz下,最小反射损耗(RL)达到-43.57dB,匹配厚度为3mm,宽带有效吸收(RL≤-10dB)在2.5mm处达到5.78GHz(10.94-16.72GHz)。所制备的CNFs具有出色的吸收性能,这是由于CoO的形成,从而改善了阻抗匹配和界面极化。此外,由于表面粗糙,CNFs显示出良好的疏水性。这些新合成的Co/CoO/CNFs有望成为具有自清洁功能的高效微波吸收材料的候选材料。
图1.S1(a),S2(b),S3(c)和S4(d)的FESEM图像。插图是高倍放大图像。
图2.Co/CoO/CNFs的XRD图。
图3.S3的XPS分析。全扫描光谱(a)以及C1s(b),O1s(c)和Co2p(d)的XPS光谱。
图4.S3的TEM(a),HRTEM(b)和SAED(c)图像。
图5.S3的STEM图像(a)及其C(b),Co(c)和O(d)的EDX元素映射分析。
图6.室温下S1、S2、S3和S4的磁滞回线。
图7.S1、S2、S3和S4的ε'(a),ε''(b),tanδε(c),μ'(d),μ''(e)和tanδμ(f)的频率依赖性。
图8.S1、S2、S3和S4的ε'与ε''的曲线(a)以及μ''(μ')-2f-1的频率依赖性(b)。
图9.S1(a),S2(b),S3(c)和S4(d)的RL曲线与频率的关系。
图10.S1(a),S2(b),S3(c)和S4(d)Z值的2D彩色图。
图11.S1、S2、S3和S4的衰减常数与频率的关系。
图12.Co/CoO/CNFs的微波吸收示意图。
图13.S2(a)和S3(b)上水接触角的光学图像。