“ NANO”《纳米材料》发表了一篇题为“聚苯胺/锌铁氧体复合材料的结构与吸波性能”的论文,文中介绍了安徽科技大学的一组研究人员合成了具有优异吸波性能的PANI/Zn铁氧体复合材料。

如何减少电磁污染?为什么这些材料能加速电磁波衰减?安徽科技大学化学工程学院的一组研究人员合成的铁氧体/聚苯胺复合材料可以作为微波吸收剂,能够有效的减少或消除微波污染。

安徽科技大学开发出PANI/Zn复合材料,可显著降低电磁污染-复合材料网

相位消除与微波衰减过程的原理图,PANI/Zn铁氧体复合材料的蓬松结构可以极大增加微波的透射路径,而多次反射可以提高吸收体对微波衰减的效率。因此,PANI/Zn铁氧体复合材料的微波衰减能力主要来自蓬松结构、多次反射、界面极化、磁损耗和介电损耗增强效应的综合作用。此外,如果涂层厚度与入射微波频率之间的关系符合四分之一波厚度准则,则入射微波将垂直进入吸收器内部,如上图所示。图片来源:邢红龙(Honglong Xing)

他们采用两步水热原位聚合法合成了PANI/Zn铁氧体复合材料。然后使用Zn铁氧体来调整阻抗,提高PANI的磁损耗能力。蓬松结构、介电损耗、磁损耗、界面极化和相位抵消效应的协同作用实现加速衰减微波能量。

此外,蓬松结构增加了微波的传输路径,提高了衰减效率。这一特点使其成为一种良好的吸收微波和吸收电磁波的理想材料。

微波吸收材料的反射损耗(RL)小于-10 dB就代表吸收了90%的微波量。该复合材料涂层厚度为1.4mm时,RL的最小值可达-54.4dB。涂层厚度为1.6mm时,RL值小于-10 dB的带宽是4.8GHz。PANI/Zn铁氧体复合材料具有良好的吸波性能,作为涂层使用的时候具有厚度较薄、吸收能力强、带宽较宽的特点。

许多研究人员为了减少或消除微波污染,都对微波吸收材料进行了研究。近年来,由于电子设备,特别是移动电话、计算机和无线路由器的快速普及和发展,微波污染加剧。这些微波吸收材料在信息安全、医疗保健、电子对抗等领域有着巨大的应用前景。

PANI/Zn铁氧体具有质量轻、效率高、宽带吸收性能好的特点,并且易于合成,有利于工业大批量生产。