市場(chǎng)星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)(xomn.cn)訊 近日，安徽理工大學(xué)材料學(xué)院劉銀教授課題組采用微波法成功地合成了煤基碳/磁性粒子復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了煤基碳材料的功能化，具有良好的輕質(zhì)、寬頻、高效的微波吸收性能。
本研究基于寧夏無(wú)煙煤中高的固定碳含量和低的灰分特點(diǎn)，以及磁電耦合增強(qiáng)效應(yīng)和阻抗匹配原理，設(shè)計(jì)了煤基碳/Ni復(fù)合材料。在氮?dú)鈿夥障隆?50℃原位炭化2小時(shí)，制備得到了煤基碳/Ni復(fù)合材料，其最小反射損耗可到達(dá)-62.51dB（其厚度僅為1.3mm）。
氮?dú)鈿夥障轮苽涞拿夯?Ni復(fù)合材料表征、性能及吸波機(jī)理圖
基于煤中大量極性分子對(duì)微波充分響應(yīng)的特點(diǎn)，以及負(fù)載磁性粒子Ni3Fe、NiO可以充當(dāng)熱點(diǎn)，促進(jìn)煤制碳轉(zhuǎn)化過程。采用微波法原位、低溫（~700℃）、快速地（~ 16min）合成了煤基碳/Ni3Fe/NiO復(fù)合材料，其低頻區(qū)域（S波段）仍具有-20dB的反射損耗。煤基碳/磁性粒子復(fù)合材料優(yōu)異的電磁性能可能歸因于煤基碳多孔、層狀結(jié)構(gòu)，以及煤基碳負(fù)載磁性粒子對(duì)微波吸收有較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)。
煤基碳/Ni3Fe/NiO復(fù)合材料的合成、表征、性能及吸波機(jī)理圖
上述工作為當(dāng)前煤炭清潔高效利用及功能開發(fā)提供了重要思路，拓展了煤基碳材料在微波電磁吸收和防護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用。相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)（Royal Society of Chemistry）旗下期刊New Journal of Chemistry(DOI:10.1039/D0NJ02769C; JCR分區(qū): Q2 ; IF=3.288)、Journal of Magnetism and Magnetic Materials(2020, 513:167231-167243; JCR分區(qū): Q2 ; IF=2.717)。
安徽理工大學(xué)材料學(xué)院18級(jí)專業(yè)學(xué)位碩士研究生任恒東為論文第一作者，劉銀教授為論文通訊作者。
該工作得到了安徽省高校學(xué)科（專業(yè)）拔尖人才學(xué)術(shù)資助項(xiàng)目、安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目基金、安徽省科技重大專項(xiàng)支持。
論文鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nj/d0nj02769c#!divAbstract
https://authors.elsevier.com/a/1bRro15KgbDl6e
劉松 市場(chǎng)星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)、掌中安徽記者吳傳賢
