黄威等：核壳结构复合吸波材料研究进展 ·551· (a) 0 -20 -20 Co@Co0厚度 -40 -。-1.2mm 40 Co@CoO厚度 。-1.3mm ◆-1.4mm ◆-1.2mm 60 1.7 mm 60 9-1.3mm o-1.4 mm ◆-2.0mm 一1.7mm -80 ◆-2.3mm 80 ◆-2.0mm ◆-2.3mm 1002 81012141618 -1002 6 81012141618 频率/GHz 频率GHz 图2Co@Co0复合材料反射曲线图.(a)无孔：(b)有孔（切 Fig.2 Reflection curves of Co@Co0 composite:(a)nonporous;(b)porous[37] MnO2对Fe,O,进行包覆，调整水热反应时间及温度 煅烧工艺在尖晶石FeO,核芯上合成了锐钛矿TiO 来控制MnO,壳层厚度和形貌，分别制备了蘑菇状、 壳，并通过改变反应物浓度调整T0,壳层厚度，研 蜂窝状、花冠状的Fe3O,@MnO,材料（如图3所 究表明，具有较厚壳层的Fe,0,@Ti0,微球具有较低 示)，微波特性的研究表明，花冠状的FeO,@MnO2 的反射损耗和更宽的频带，这归因于介电损耗和磁 表现出最强的吸收能力，当频率为11.2GHz时，最 损耗之间的有效互补 小反射损耗达到-48.5dB.Liu等[o]利用水热法和 a h 500n四 500 nm 200 nm 图3Fe0,@MnO,微观形貌图.(a)蘑菇状：(b)蜂窝状：(c)花冠状[] Fig.3 Morphology of Fe0@Mn2:(a)mushroom-like;(b)honeycomb-like;(c)corolla-like[] 2.4导电聚合物型核壳结构吸波材料 上，包覆后材料的介电常数和磁导率的实部虚部均 导电聚合物具有密度低、耐腐蚀、导电性好等特 有较大提高，当聚苯胺的质量分数为6%时吸波性 点，在吸波领域具有广阔的应用前景[4).但单一的 能最佳，最小反射损耗可达-39.1dB.尽管目前导 导电聚合物材料如聚苯胺、聚吡咯、聚苯乙烯等仅存 电聚合物在吸波领域上已经应用了较长的时间，然 在导电损耗机制，对电磁波的损耗能力较弱，因此引 而对导电聚合物复合材料的吸波机理研究还不够深 入其他类型材料如磁性材料，碳材料等，可丰富损耗 入，制备工艺、材料种类以及物料匹配对吸波性能的 机制的种类，提升阻抗匹配程度，实现对电磁波的有 影响的认识均还比较模糊.Yan等[4]提出氧化分子 效衰减.目前导电聚合物作为的壳质材料的研究主 沉积技术(OMLD)制备导电聚合物核壳结构吸波材 要集中在导电聚合物包覆磁性材料，形成电磁复合 料，OMLD技术可实现单分子层的聚合物薄膜沉积， 的损耗机制，增强阻抗匹配性.原位聚合法是合成 通过循环次数调控，可实现膜层厚度的精准性和均 此类材料的主要方式.Wang等[o]制备了高性能的 一性，这为更好地研究导电聚合物作为吸波组分的 NiFe,O,@PANI纳米吸波材料，其优秀的吸波性能 作用机理开辟了一条新思路 归因于NiFe,O,@PANI纳米粒子的高分散性和阻抗 2.5碳系材料型核壳结构吸波材料 匹配能力.景红霞等)]将聚苯胺包覆在羰基铁粉 常用的碳系材料如炭黑、碳纳米管等属于电损黄 威等: 核壳结构复合吸波材料研究进展 图 2 Co@ CoO 复合材料反射曲线图. (a) 无孔; (b) 有孔[37] Fig. 2 Reflection curves of Co@ CoO composite: (a) nonporous; (b) porous [37] MnO2对 Fe3O4进行包覆,调整水热反应时间及温度 来控制 MnO2壳层厚度和形貌,分别制备了蘑菇状、 蜂窝状、花冠状的 Fe3 O4 @ MnO2 材料( 如图 3 所 示),微波特性的研究表明,花冠状的 Fe3O4 @ MnO2 表现出最强的吸收能力,当频率为 11郾 2 GHz 时,最 小反射损耗达到 - 48郾 5 dB. Liu 等[40]利用水热法和 煅烧工艺在尖晶石 Fe3O4核芯上合成了锐钛矿 TiO2 壳,并通过改变反应物浓度调整 TiO2 壳层厚度,研 究表明,具有较厚壳层的 Fe3O4@ TiO2微球具有较低 的反射损耗和更宽的频带,这归因于介电损耗和磁 损耗之间的有效互补. 图 3 Fe3O4@ MnO2微观形貌图. (a) 蘑菇状; (b) 蜂窝状; (c) 花冠状[39] Fig. 3 Morphology of Fe3O4@ MnO2 : (a) mushroom鄄like; (b) honeycomb鄄like; (c) corolla鄄like [39] 2郾 4 导电聚合物型核壳结构吸波材料 导电聚合物具有密度低、耐腐蚀、导电性好等特 点,在吸波领域具有广阔的应用前景[41] . 但单一的 导电聚合物材料如聚苯胺、聚吡咯、聚苯乙烯等仅存 在导电损耗机制,对电磁波的损耗能力较弱,因此引 入其他类型材料如磁性材料,碳材料等,可丰富损耗 机制的种类,提升阻抗匹配程度,实现对电磁波的有 效衰减. 目前导电聚合物作为的壳质材料的研究主 要集中在导电聚合物包覆磁性材料,形成电磁复合 的损耗机制,增强阻抗匹配性. 原位聚合法是合成 此类材料的主要方式. Wang 等[42] 制备了高性能的 NiFe2O4@ PANI 纳米吸波材料,其优秀的吸波性能 归因于 NiFe2O4@ PANI 纳米粒子的高分散性和阻抗 匹配能力. 景红霞等[43] 将聚苯胺包覆在羰基铁粉 上,包覆后材料的介电常数和磁导率的实部虚部均 有较大提高,当聚苯胺的质量分数为 6% 时吸波性 能最佳,最小反射损耗可达 - 39郾 1 dB. 尽管目前导 电聚合物在吸波领域上已经应用了较长的时间,然 而对导电聚合物复合材料的吸波机理研究还不够深 入,制备工艺、材料种类以及物料匹配对吸波性能的 影响的认识均还比较模糊. Yan 等[44]提出氧化分子 沉积技术(OMLD)制备导电聚合物核壳结构吸波材 料,OMLD 技术可实现单分子层的聚合物薄膜沉积, 通过循环次数调控,可实现膜层厚度的精准性和均 一性,这为更好地研究导电聚合物作为吸波组分的 作用机理开辟了一条新思路. 2郾 5 碳系材料型核壳结构吸波材料 常用的碳系材料如炭黑、碳纳米管等属于电损 ·551·