摘要：设计具有战略性结构的复合电磁波吸收（EWA）材料是提高碳化硅纳米线（SiCNWs）EWA效率的关键方法。本文，西安建筑科技大学魏剑 教授、Xue-Ting Li等研究人员在《J. Mater. Chem. C》期刊发表名为“Preparation of lig

1成果简介

设计具有战略性结构的复合电磁波吸收（EWA）材料是提高碳化硅纳米线（SiCNWs）EWA效率的关键方法。本文，西安建筑科技大学魏剑 教授、Xue-Ting Li等研究人员在《J. Mater. Chem. C》期刊发表名为“Preparation of lightweight layered porous SiC nanowires/RGO composites with excellent electromagnetic wave absorption performance”的论文，研究利用自制的 SiCNWs 和氧化石墨烯（GO），采用简单的冷冻干燥和热处理技术，成功制备了具有分层多孔结构的 SiCNWs/还原氧化石墨烯（SiCNWs/RGO）复合材料。然后研究了不同填充量（5wt%、15wt% 和25wt%）的 SiCNWs/RGO的EWA性能。

当 SiCNWs/RGO 的填充量为5wt%、涂层厚度为 2.2mm时，12.7GHz频率下的最小反射损耗 (RLmin) 值为 -47dB。当涂层厚度减小到2.0mm 时，有效吸收带宽（EAB）扩展到 5.78GHz（12.02 至 17.8 GHz），覆盖了整个Ku波段。出色的EWA性能主要归功于层状多孔结构，这种结构有利于电磁波（EMW）的多次反射和散射。这种结构不仅延长了波的衰减路径，而且与介电损耗和导电损耗协同作用。本研究制备的 SiCNWs/RGO 复合材料具有重量轻、厚度薄、吸收率高的特点，特别适用于民生和生态领域的电磁屏蔽。

2图文导读

图1、 Schematic diagram of the manufacturing process for SiCNWs/RGO.

图2、SEM images of SiCNWs/GO: (a) and (b) low magnification SEM images, and (c) and (d) high magnification SEM images.

图3、SEM images of SiCNWs/RGO: (a) and (b) low magnification SEM image, and (c) high magnification SEM image.

图4、 (a) XPS pattern, (b) C 1s, (c) O 1s, and (d) Si 2p of SiCNWs/RGO.

图5、Dielectric parameters of SiCNWs/RGO (a) real part (ε′), (b) imaginary part (ε′′), and (c) tangent loss (tan δε), filling amounts are 5 wt%, 15 wt% and 25 wt%.

图6、Variation in the RL value of SiCNWs/RGO coating thickness (a) 5 wt%, (b) 15 wt% and (c) 25 wt%.

图7、Schematic diagram of electromagnetic wave absorption mechanism in the layered porous SiCNWs/RGO.

图8、Diagram of the EMW absorption capabilities of C/SiCNWs based absorbers.

3小结

总之，利用冷冻干燥和热处理技术制备出了具有层状多孔结构的 SiCNWs/RGO。轻质、多层多孔 SiCNWs/RGO的网络结构有利于电磁波的多次反射和散射，延长了电磁波的衰减路径。这种效应与介电损耗和导电损耗相结合，赋予了这种材料卓越的EWA性能。即使填充物浓度较低，SiCNWs/RGO 也能显示出卓越的 EWA 性能。当 SiCNWs/RGO的填充量仅为 5 wt% 时，在12.7GHz 频率下，涂层厚度为2.2mm 时的最佳RL值为-47dB。SiCNWs/RGO的EAB很宽，在厚度为2.0mm 时，其峰值为5.78 GHz，并且横跨整个Ku波段。因此，SiCNWs/RGO复合材料具有重量轻、效率高的特点，有望在通信、电子、医疗和环保等多个领域拥有广阔的应用前景。

文献：

来源：材料分析与应用

来源：石墨烯联盟