氮掺杂多孔Ni/C复合材料的制备及电磁波吸收性能研究

摘要

随着5G技术的普及，电磁辐射（EMR）污染问题日益凸出，然而开发具有宽频带和强吸收的电磁波吸收材料仍具有挑战性。采用溶剂热法制备了氮掺杂前驱体，通过水浴搅拌引入金属Ni,经高温碳化后成功制备了具有丰富氮掺杂的磁性多孔Ni/C复合材料。结果表明，当碳化温度为900℃时，Ni/C-900展现出优异的吸波性能：在质量分数为30%时，厚度2 mm处最小反射损耗(RL_min)达-50.63 dB,此时有效吸收带宽（EAB）为3.36 GHz。材料优异的电磁波吸收能力归因于三个协同机制：碳基体与金属Ni结合形成了介电/磁协同损耗体系，优化了阻抗匹配；氮掺杂碳基体可诱导偶极子极化衰减电磁波能量；材料的多孔结构延长了入射电磁波的多重反射和散射，有效促进电磁波吸收。通过构建多种损耗协同策略，可为宽频带、强吸收磁性碳基吸波材料的结构设计和性能优化提供参考。

关键词

氮掺杂 / 电磁波吸收 / 介电/磁协同损耗

基金资助

国家重点研发计划(2022YFB3807100)