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石墨烯与吸波性能的奥秘

更新时间: 2024-09-05 17:01:42  查看次数: 59    
线材的拉伸强度会随着石墨烯的含量变化而变化哦。一开始,随着石墨烯含量增多,拉伸强度会先升高,可到了一定程度后又会降低。当石墨烯含量为 2%(重量百分比)的时候,拉伸强度能达到一个最大值,也就是 26.79 兆帕呢。而断裂伸长率就不一样啦,它会随着石墨烯含量的增加一直变小。当石墨烯含量到了 8% 的时候,线材的力学性能就不太好了,达不到合格线材的要求。不过别担心,有一种叫 ACR 的东西可以来帮忙。当加入 0.5% 的 ACR 时,拉伸强度能变成 21.79 兆帕,断裂伸长率变成 6%。和没加 ACR 的时候比起来,性能分别提高了 12% 和 28%。接着讲讲用 FDM 技术快速做出来的石墨烯 / PLA 复合试样。用波导法去测试这个试样的电磁参数,再依据传输线理论来计算它的反射损耗。然后分析不同的复合试样的吸波性能,这样就能弄明白吸波的原理啦。
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在石墨烯 / PLA 复合试样里,随着石墨烯含量的增加,复介电常数的实部会逐渐变大。当石墨烯含量达到 9% 的时候,复介电常数实部是最高的。而复介电常数的虚部呢,是先变大后变小。当石墨烯含量为 8% 的时候,复介电常数虚部是最高的。随着电磁波的频率增大,反射损耗的变化有个规律,先是下降,接着又上升。当石墨烯含量在 5% 到 9% 的时候,石墨烯 / PLA 复合试样的最小反射损耗峰值分别是 -3.1 分贝、-5.8 分贝、-7.2 分贝、-9.6 分贝、-8.1 分贝。但是这些反射损耗都比 -10 分贝高,这可不符合吸波的要求呀。所以呢,就在原来的成分基础上,加入一种叫磁介质型吸波剂的东西,也就是纳米 Fe3O4。在做出来的石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合试样中,把纳米 Fe3O4 含量固定为 20%。这时候,随着石墨烯含量增加,复介电常数的实部和虚部都会变大。当石墨烯含量是 5% 的时候,这个双组元的复合试样的复介电常数实部和虚部都比石墨烯含量是 5% 的单组元石墨烯 / PLA 复合试样高呢。这就说明双组元复合试样的复介电常数比单组元的高。在一种协同效应的作用下,随着石墨烯含量增加,石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合试样的复磁导率实部和虚部也都会变大。