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安徽大學張惠教授課題組在電磁波吸收材料方向取得系列進展

2024-02-04科學

近期,材料科學與工程學院張惠教授團隊在電磁波吸收材料方向取得系列進展,相關研究成果發表在材料學科著名期刊【ACS nano】和【Materials Horizons】上。材料科學與工程學院博士生王士鵬為上述論文第一作者,張惠教授、李士闊教授、黃方誌教授為論文通訊作者,安徽大學為唯一通訊作者單位。

隨著高頻電磁技術在各個領域的廣泛套用,高效電磁波吸收材料的研究和套用備受關註。雖然傳統的金屬基吸波材料在一定程度上具有高磁損耗和強吸收能力的特點,但其密度高和穩定性低的缺點嚴重阻礙了其進一步發展。高熵材料是一類具有高度成分復雜性的材料,其典型特征是以接近等摩爾濃度的方式存在多種主元素,由於具有高構型熵、晶格畸變、緩慢擴散和雞尾酒效應等特性,高熵材料在電磁波吸收領域受到了廣泛的關註。然而,單一的高熵合金電磁波吸收材料仍存在著合成難度高、密度高,填充量大等缺點。

張惠教授團隊采用靜電紡絲結合焦耳熱技術成功將高熵合金顆粒錨定在多孔碳纖維中,獲得了蜂窩狀多孔碳纖維/高熵合金復合材料。研究發現,隨著合金構型熵的增加復合材料的介電損耗行為得到了顯著的提升,在超低填充量下(2wt%)復合材料獲得優異的電磁波吸收效能,此研究成果有效證明了熵能夠有效地對材料的電磁參數實作調控,以增強材料的電磁波吸收效能。此外,針對單相二硫化鉬電導率低、損耗能力差的問題,研究團隊還提出了一種增強的多級異質結構NCNF/MoS2復合材料介電效能的熵增策略,結果表明,MoS2構型熵增加的同時其缺陷密度也得到了增加,進而最佳化了復合材料的電磁波吸收效能。