.552. 工程科学学报，第41卷，第5期 耗材料，具有导电性能好、耐高温、耐腐蚀和质量轻 分解法制备了T0,@C纳米复合吸波材料，该结构 等特点[45]，但因其介电常数较高一般不作为吸波剂 壳质包覆均匀，厚度约为3.5nm,吸波性能测试表明 单独使用，通常的做法是将碳系材料与介电损耗/磁 最小反射损耗可达-58.2dB.卓绝等[48]以Si为硅 损耗型的吸收剂复合，在提升吸波性能的同时又兼 源，采用等离子直流电弧法制备出纳米SiC@C,这 具密度小的优点.以碳系材料为壳的研究相对较 一工艺为制备高消耗的高温吸波剂提供了新思路。 少，主要集中在炭黑包覆，其次是碳纳米管包覆。以 将乙醇作为碳源，利用化学沉积法制备是碳纳米管 炭黑为壳的包覆方法有碳热还原法、乙炔分解法和 制备的常用方法[49].Zhang等so]使用化学气相沉 直流电弧法等方法.Du等[6]首先合成了Fe,O,@ 积法合成了以CoFe,O,空心球为核、碳纳米管为壳 酚醛树脂复合材料，随后采用碳热还原得到，0，@C的核壳结构复合材料，碳纳米管纠结缠绕在核芯周 复合吸波材料，通过调节苯二酚和F,0,的比例，实 围（如图4所示），通过模拟匹配厚度下的反射损 现碳壳层厚度的调节，碳壳层的存在改善了阻抗匹 耗，发现当匹配厚度为2mm,最小反射损耗可达 配，进而获得较好的吸波效果.Wan等[a]采用乙炔 -32.8dB,有效带宽可达5.7GHz 200nm 1.0um 图4透射电镜形貌.(a)Cofe,0,空心球：(b)Cofc,0,@CNTs(o] Fig.4 TEM images:(a)CoFe2O hollow sphere;(b)CoFeO@CNTs [s] 方面： 3核壳结构复合吸波材料发展趋势 (1)多层核壳结构的吸波材料制备.多层结构 随着电磁环境的日益复杂，吸波材料应满足 可以实现多材料复合及多损耗复合，从而增加材料 “薄、轻、宽、强”的发展要求.吸波材料不仅应具有 的界面极化和电磁匹配.Wang等s1采用三步法制 更强的吸收率、更宽的吸波频带、同时还要兼顾更轻 备了Ni@SnO,@PPy三元复合材料（合成路线如图 的质量.核壳结构的吸波材料可以兼顾电损耗、磁 5所示)，该材料最小反射损耗可达到-30.1dB,有 损耗、密度等多个因素，这些优良特性为高性能吸波 效吸收带宽可达7.4GHz,比单独的Ni@SnO,(最小 材料的发展带来曙光 反射损耗为-13.8dB)好得多，这主要归因于阻抗 未来核壳结构吸收剂的发展主要体现在三个 匹配的改善和损耗系数的增强.虽然多元复合通常 Ni SnO, Ni2 还原反应 SmCl,-21,0.H,0 吡略Py) N,H,.H.O 水热法 聚合反应 120℃.15h 聚此咯(PPy) 图5Ni@SnO2@PPy合成示意图s Fig.5 Schematic illustration of formation process of Ni@SnO@PPy composite[si]工程科学学报,第 41 卷,第 5 期 耗材料,具有导电性能好、耐高温、耐腐蚀和质量轻 等特点[45] ,但因其介电常数较高一般不作为吸波剂 单独使用,通常的做法是将碳系材料与介电损耗/ 磁 损耗型的吸收剂复合,在提升吸波性能的同时又兼 具密度小的优点. 以碳系材料为壳的研究相对较 少,主要集中在炭黑包覆,其次是碳纳米管包覆. 以 炭黑为壳的包覆方法有碳热还原法、乙炔分解法和 直流电弧法等方法. Du 等[46] 首先合成了 Fe3 O4 @ 酚醛树脂复合材料,随后采用碳热还原得到 Fe3O4@ C 复合吸波材料,通过调节苯二酚和 Fe3O4的比例,实 现碳壳层厚度的调节,碳壳层的存在改善了阻抗匹 配,进而获得较好的吸波效果. Wan 等[47] 采用乙炔 分解法制备了 TiO2 @ C 纳米复合吸波材料,该结构 壳质包覆均匀,厚度约为3郾 5 nm,吸波性能测试表明 最小反射损耗可达 - 58郾 2 dB. 卓绝等[48] 以 Si 为硅 源,采用等离子直流电弧法制备出纳米 SiC@ C,这 一工艺为制备高消耗的高温吸波剂提供了新思路. 将乙醇作为碳源,利用化学沉积法制备是碳纳米管 制备的常用方法[49] . Zhang 等[50] 使用化学气相沉 积法合成了以 CoFe2 O4 空心球为核、碳纳米管为壳 的核壳结构复合材料,碳纳米管纠结缠绕在核芯周 围(如图 4 所示),通过模拟匹配厚度下的反射损 耗,发现当匹配厚度为 2 mm,最小反射损耗可达 - 32郾 8 dB,有效带宽可达 5郾 7 GHz. 图 4 透射电镜形貌. (a) CoFe2O4空心球; (b) CoFe2O4@ CNTs [50] Fig. 4 TEM images: (a) CoFe2O4 hollow sphere; (b) CoFe2O4@ CNTs [50] 图 5 Ni@ SnO2@ PPy 合成示意图[51] Fig. 5 Schematic illustration of formation process of Ni@ SnO2@ PPy composite [51] 3 核壳结构复合吸波材料发展趋势 随着电磁环境的日益复杂,吸波材料应满足 “薄、轻、宽、强冶的发展要求. 吸波材料不仅应具有 更强的吸收率、更宽的吸波频带、同时还要兼顾更轻 的质量. 核壳结构的吸波材料可以兼顾电损耗、磁 损耗、密度等多个因素,这些优良特性为高性能吸波 材料的发展带来曙光. 未来核壳结构吸收剂的发展主要体现在三个 方面: (1)多层核壳结构的吸波材料制备. 多层结构 可以实现多材料复合及多损耗复合,从而增加材料 的界面极化和电磁匹配. Wang 等[51] 采用三步法制 备了 Ni@ SnO2@ PPy 三元复合材料(合成路线如图 5 所示),该材料最小反射损耗可达到 - 30郾 1 dB,有 效吸收带宽可达 7郾 4 GHz,比单独的 Ni@ SnO2 (最小 反射损耗为 - 13郾 8 dB)好得多,这主要归因于阻抗 匹配的改善和损耗系数的增强. 虽然多元复合通常 ·552·