近日，南京航空航天大學(xué)姬廣斌等人公開(kāi)了一種FeNi/C納米纖維電磁吸波劑，所述電磁吸波劑由多根FeNi/C納米纖維相互堆疊而成；多根FeNi/C納米纖維相互搭接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；其中，每根FeNi/C納米纖維中，C納米纖維將FeNi納米顆粒包裹在其中。本發(fā)明還公開(kāi)了上述FeNi/C納米纖維電磁吸波劑的制備方法。采用本發(fā)明制備方法制得的FeNi/C納米纖維電磁吸波劑呈一維納米纖維結(jié)構(gòu)，多根一維納米纖維相互堆疊形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明FeNi/C納米纖維電磁吸波劑具有良好的導(dǎo)電性，在低厚度下也具有強(qiáng)的反射損耗和寬的有效吸收頻帶；如在低厚度下(1.8mm)，有效吸波頻帶可達(dá)到4.4GHz，在2.7mm厚度下，吸波性能可達(dá)到-24.8dB。

一維材料如納米線(xiàn)、納米棒和納米管等因具有各向異性，大的橫縱比，良好的色散性能，并且能提供直接的電子傳輸路徑等優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用在電磁波吸波領(lǐng)域。其中，碳納米纖維作為其中一種一維材料，受到了廣泛的關(guān)注。許多碳納米纖維被用來(lái)研究它的吸波性能，來(lái)滿(mǎn)足理想的吸波材料的強(qiáng)吸收、頻帶寬、質(zhì)量輕和密度小的特點(diǎn)。例如，700℃下煅燒5h后得到的Fe3O4/C納米纖維在8.0GHz時(shí)的最大反射率可以達(dá)到-45.0dB。王等人成功利用自然界的膠原蛋白纖維合成了分層碳納米纖維束，這是一種質(zhì)量輕的強(qiáng)吸波電磁波吸波劑。(X.Wang,X.Huang,Z.Chen,X.Liao,C.Liu,B.Shi,Ferromagnetichierarchical carbon nanofiber bundles derived from natural collagen fibers:truly lightweight and high-performance microwave absorptionmaterials.J.Mater.Chem.C 2015,3,10146-10153.)值得一提的是，靜電紡絲是一種相當(dāng)成熟的、效率高、能夠大規(guī)模生產(chǎn)一維材料的技術(shù)。碳納米纖維和金屬材料組合可以?xún)?yōu)化電磁吸波劑的電磁參數(shù)，但是現(xiàn)有的碳納米纖維和金屬材料組合的復(fù)合電磁吸波劑中，金屬材料負(fù)載在碳納米纖維的表面，容易被氧化，從而降低了金屬材料的磁性，進(jìn)而影響整個(gè)復(fù)合材料的電磁吸波性能。

如下圖1為本發(fā)明實(shí)施例制得的FeNi/C納米纖維電磁吸波劑的X射線(xiàn)衍射圖譜，從圖1 可以看出，其中FeNi的特征峰與標(biāo)準(zhǔn)PDF#47-1417卡片一一對(duì)應(yīng)，說(shuō)明FeNi合金具有良好的結(jié)晶性，同時(shí)還能看出碳的特征峰。

圖1

圖2為本發(fā)明實(shí)施例制得的FeNi/C納米纖維電磁吸波劑的SEM照片，從圖2可以看出，電磁吸波劑為多根一維納米纖維堆疊組成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一維靜電紡絲纖維相互堆疊，長(zhǎng)度為微米級(jí)，纖維表面粗糙，單個(gè)纖維直徑約為100～250nm。

圖2

圖3為實(shí)施例制得的FeNi/C納米纖維電磁吸波劑的反射損耗圖譜，從圖3可以看出，在低厚度下(1.8mm)，該電磁吸波劑的有效吸波頻帶可達(dá)到4.4GHz；在2.7mm厚度下，其吸波性能可達(dá)到-24.8dB；說(shuō)明本發(fā)明制得的電磁波吸收劑在吸波性能上有很大程度的提高。

圖3

本發(fā)明FeNi/C納米纖維吸波材料，碳納米纖維組成的一維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)具有導(dǎo)電性高的特點(diǎn)，它能夠促進(jìn)興奮的跳躍電子的產(chǎn)生，從而提高材料的介電損耗；除此之外，鐵鎳合金和碳在界面處產(chǎn)生的界面極化效應(yīng)能夠加快電磁波的損耗，同時(shí)本發(fā)明材料為一維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可提高電磁波吸波材料的介電常數(shù)的虛部，從而增加電磁波的損耗，并且材料中合金的引入還帶來(lái)了磁損耗，因此多重方式協(xié)同增效加快電磁波的衰減，因此本發(fā)明電磁吸波材料在低厚度下，也具有強(qiáng)的反射損耗和寬的有效吸收頻帶，相比于現(xiàn)有吸波材料，其電磁波吸性能有了很大程度的提高。 

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