摘要：设计具有连续多波段吸收能力的电磁波（EMW）吸收器对于提高其有效吸收带宽（EAB）至关重要。然而，通过微结构设计实现这种吸收仍然具有挑战性。本文，哈尔滨工业大学王志江 教授团队在《J. Mater. Chem. A》期刊发表名为“Optimizing the

1成果简介

设计具有连续多波段吸收能力的电磁波（EMW）吸收器对于提高其有效吸收带宽（EAB）至关重要。然而，通过微结构设计实现这种吸收仍然具有挑战性。本文，哈尔滨工业大学王志江 教授团队在《J. Mater. Chem. A》期刊发表名为“Optimizing the electromagnetic wave absorption bandwidth of SiC/C aerogels using continuous multi-band absorption”的论文，研究通过自组装工艺将CNT牢固、均匀地附着在纤维素微片表面。碳热还原后，CNTs转化为SiC纳米棒，纤维素微片转化为 SiC/C 微片，从而得到具有梯度变化的新型SiC/C气凝胶。

SN-1450 样品显示出连续的三重峰电磁波吸收，最大 EAB 为11.04GHz。三个吸收峰分别出现在 C 波段、X波段和Ku波段，覆盖了整个X波段和 Ku 波段以及近一半的C波段。对高温氧化后电磁波吸收性能的比较分析表明，C 波段峰值来自碳成分，而X波段和 Ku 波段峰值则来自碳化硅。SN-1450中的碳增加了导电性，有助于改善 C 波段电磁波吸收的导电性和极化损耗。这项研究为连续多波段电磁波吸收提供了宝贵的见解，并为使用微结构设计来增强基于碳化硅的多孔材料的电磁波吸收提供了一个框架。

2图文导读

图1 Schematic diagram illustrating the preparation of the SiC/C aerogels (SN-1350, SN-1450, and SN-1550).

图2、(a) XRD patterns, (b) FTIR spectra, (c) Raman spectra, (d) TGA curves, and (e) DSC curves of the aerogels. (f) XPS survey spectra of the SiC/C aerogels, and (g) C 1s, (h) Si 2p, and (i) O 1s regions of SN-1450.

图3、SEM images of (a–c) SN-1350, (d–f) SN-1450, and (g–i) SN-1550.

图4、 (a) Real and (b) imaginary permittivity, (c) tan δ, and (d) α of the aerogels. Cole–Cole curves of (e) SN-800, (f) SN-1350, (g) SN-1450, and (h) SN-1550.

图5. (a) Real and imaginary permittivities, and (b) tan δ and α of decarbonization-4 h and SN-1450. (c) Cole–Cole curve, (d and e) RL, and (f) Mz value of decarbonization-4 h. (g) Schematic diagram illustrating the EMW absorption mechanism of SN-1450.

图6、Three-dimensional intensity images of the reflected signal of a perfect electric conductor coated with (a) SN-800, (b) SN-1350, (c) SN-1450, and (d) SN-1550. (e) RCS simulation curves of the aerogels at various and (f) representative scanning angles.

3小结

本研究通过将碳纳米管自组装到纤维素微片表面，然后进行碳热还原，制备出了低密度为 22.3mg cm-3 的SiC/C气凝胶（SN-1450）。气凝胶能有效吸收所有 X 波段和Ku波段电磁波以及一半的 C 波段电磁波，在厚度为 4.3 毫米时，EABmax 为 11.04 GHz。SN-1450 的超宽 EAB 主要源于微片表面的碳化硅纳米棒改善了阻抗匹配，以及微片内部残余碳提供的导电损耗。对 SN-1450 高温氧化前后的电磁波性能进行比较后发现，位于 C 波段的电磁波吸收峰是由残碳引起的，而位于 X 波段和 Ku 波段的吸收峰则是由碳化硅引起的。SN-1450 的超宽 EAB 和极低密度使其成为一种很有前途的电磁波吸收材料。这项研究为 SiC/C 气凝胶利用连续多波段吸收实现超宽带电磁波吸收提供了一种新的可行策略。

文献：

来源：材料分析与应用

来源：石墨烯联盟