在MXenes上的碳纳米管在现场生长,用于高性能电磁波吸收
Zhichao Mu1,2, Lanzhi Wang1,3, Benhui Fan4
1State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Powder Metallurgy Research Institute, Central South University Changsha 410083 PR China yu_liu@csu.edu.cn.
RSC advances
|July 25, 2025
概括
这项研究通过使用SiO2层在MXenes上生长碳纳米管 (CNTs) 来增强微波吸收材料. 由此产生的MXene@SiO2-CNTs复合材料显示了更好的电磁波吸收和降低了雷达检测.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
背景情况:
- 二维过渡金属碳化物和化物 (MXenes),特别是碳化物,在微波吸收方面表现有前途.
- 由于堆积和聚合,MXenes受到影响,这阻碍了它们的应用.
- 在MXenes中的高电导率导致电磁波反射而不是吸收.
研究的目的:
- 开发一种策略,使碳纳米管 (CNT) 在MXene表面均分布.
- 为了提高基于MXene的材料的微波吸收性能.
- 使用这些增强材料来减少目标的雷达截面.
主要方法:
- 通过化学蒸汽沉积 (CVD) 在MXene表面上增长CNTs.
- 使用SiO2中间层,使CNT分布均.
- 通过调整反应时间来调整微观结构和电磁参数来控制CNT的生长.
主要成果:
- MXene@SiO2-CNTs复合材料在较低的填充量下显著改善了波浪吸收性能.
- 在2.1毫米厚度时,达到-48.38dB的最小反射损失.
- 获得的有效吸收带宽为5.47GHz (12.5318GHz),雷达截面值低于-15dBm2.
结论:
- 拟议的方法有效地克服了MXene堆叠和聚合的问题.
- MXene@SiO2-CNTs复合材料是具有可调节性质的高效微波吸收器.
- 这些材料显著降低了雷达检测能力,为隐形应用提供了潜在的潜力.
