石墨烯-聚苯胺-ZnO的介電響應特性及數(shù)值模擬.pdf

1、新型電磁波吸收材料為了滿足實際需求，必須具備寬頻帶、強吸收、輕質(zhì)量等特性，單一的吸波材料如聚苯胺、石墨烯、鐵氧體和碳化硅等往往不能同時具有各種優(yōu)良特性，多種材料復合制備高性能的吸波材料已經(jīng)成為目前吸波領域的發(fā)展趨勢。
　　本文通過對純聚苯胺、石墨烯/聚苯胺復合物以及石墨烯/聚苯胺/ZnO復合物介電響應特性的數(shù)值擬合，揭示其介電響應特性并對它們的吸波性能進行對比。
　　首先制備純聚苯胺、石墨烯/聚苯胺復合物和石墨烯/聚苯胺/Z

2、nO復合物，分別對它們進行了掃描電鏡分析、X射線能量色散譜分析以及X射線光電子能譜分析，對比了微觀尺度下材料的形貌和結構特征，確定了材料的化學構成。
　　然后制備在石蠟中含量為20％的純聚苯胺、含量為20%的石墨烯/聚苯胺復合物以及含量為20%的石墨烯/聚苯胺/ZnO復合物樣品，采用網(wǎng)絡矢量分析儀測量在頻率段為2-18 GHz范圍內(nèi)對應頻率的介電常數(shù)實部值和虛部值以及磁導率的實部值和虛部值。根據(jù)Debye方程所給出的復介電常數(shù)函數(shù)

3、表達式，采取最小二乘法的擬合原理，運用Matlab數(shù)學軟件分別擬合了介電響應曲線的實部和虛部曲線圖，擬合結果顯示復合物的介電弛豫強度與純聚苯胺相比得到了較大提高，而石墨烯/聚苯胺/ZnO復合物和石墨烯/聚苯胺復合物相比，表現(xiàn)出更好的吸波性能。
　　另外，對實驗樣品還繪制了介電損耗因子曲線圖，用以反映所制備的材料將電磁能吸收后轉化為其他形式能量的能力（主要轉化成熱能）；繪制Cole-Cole曲線圖，用以揭示材料的介電弛豫現(xiàn)象；通過介