用原煤回收红泥以低成本的Fe/C/陶复合材料,以获得高效的微波吸收效率

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学

背景情况:

• 越来越多的电磁波 (EM) 辐射污染需要有效的吸收解决方案.
• 红泥 (RM) 是一个重要的工业固体废物,对处置和资源利用提出了挑战.

研究的目的:

• 通过回收RM开发具有成本效益和高性能的EM波吸收材料.
• 研究使用RM和原煤 (RC) 来制造Fe/C/陶复合材料的可行性.

主要方法:

• 通过机械混合RM和RC,然后进行碳热还原,构建Fe/C/陶复合材料.
• 优化化温度 (在900°C为Fe形成的最佳温度) 和RC:RM质量比.
• 电磁波吸收性能的表征,包括反射损失 (RL) 和有效吸收带宽 (EAB).

主要成果:

• 在900°C时达到最佳的Fe形成.
• 具有0.4:1和0.5:1的RC:RM比的复合材料表现出卓越的性能.
• 一个RC:RM值为0.4:1的复合材料在2毫米厚度时实现了最低RL值-41.6dB和EAB值3.2GHz.
• 一个RC:RM值为0.5:1的复合材料在1.5毫米厚度下达到4.2 GHz的最大EAB和-25.3dB的RL.

结论:

• 开发的复合材料显示了可调节和有效的EM波吸收能力.
• 良好的阻抗匹配和强大的内在衰减,归因于石墨化碳,晶体Fe和缺陷,是性能的关键.
• 本文介绍了制备微波吸收剂的经济方法,以及利用RM的可行途径.