研究以生竹粉碳化后的竹炭为碳源，添加适量硅粉氧化硅粉，通过碳热还原法在不同温度下制备出具有竹节状的维碳化硅晶须，研究了晶须的物相组成微观结构及生长机理，并在波段对其吸波性能进行了分析。实验材料和方法原料天然毛竹粉，产地为中国江西宜丰，粒径为金属硅粉，长沙天金属材料有限公司生产，粒径为，纯度质量分数，下同氧化硅粉末，天津市政远化学试剂有限公司生产，平均粒径为，纯度。研究竹节状碳化硅晶须吸波性能材料科学论文。图复介电常数柯尔柯尔图常用来分析复合材料介电损耗机制。据弛豫定律，碳化硅晶须ε和ε存在如式所示关系。式段吸波性能优异，是种较有前途的吸波材料。参考文献杨盛，游文彬，裘立成，等核壳结构吸波材料的研究进展科学通报，张路平，杨晓凤，郑海康，等多孔复合材料的制备及吸波性能化工学报，黄成亮，李永波，张伟，等耐高温吸收剂研究进展和现状材料导报，朱新文，江东亮，谭寿洪碳化硅网眼多孔陶瓷的微波吸收特性无机材料学报，罗发，周万城，焦桓，等吸波材料吸波性能研究无机材料学报，李哲，王文龙，张梦，等碳纳米管材料低频电磁参数及吸波产热特性化工学报，李妤婕生物模板法制备竹炭基复合材料及吸波性能研究西安西安建筑科技大学，田曼丽，曾志勇，蒋正武竹炭制备与应用研究进展材料导报，庄晓伟，刘志坤，陈顺伟，等生物质炭复合材料结构与性能的研究进展生物质化学工程，穆阳，邓佳欣，李皓，等两种连续纤维的研究竹节状碳化硅晶须吸波性能材料科学论文电磁波良好的衰减性能，使其试样的吸波性能最好。表为本工作与类似工作在涂层厚度与原料等方面对比的相关数据，可以发现本文制备的竹节状碳化硅晶须比大多数维材料吸波性能优异，在吸波性能差距不大时，竹节状碳化硅晶须具有原料价格低廉制备方法简单厚度较薄更为轻质的特点与其他碳化硅材料相比，维竹节状碳化硅材料吸波性能更好，除了因碳化硅材料固有偶极子取向极化等介质极化吸收电磁波，增强能量损耗外，还可能有以下原因处于电磁场中的竹节状碳化硅晶须，载流子沿维方向发生定向移动时，会发生因截面变化而周期改变载流子的传输路径的现象，增强电导损耗。维竹节状碳化硅可以发挥比表面积更大的优势，在交变电子场作用下，比表面积增大，界面的正电荷和负电荷的积累会引起表面电荷密度的变化，产生电偶极矩，增强界面弛豫损耗维竹节状碳化硅材料在基体中弥散分布，晶须易相互搭接，在电磁场发生了两个介电极化弛豫过程和部分电导损耗图存在个半圆弧和个不规则密集区，表明有个介电极化弛豫过程和部分电导损耗发生而图只有个半圆弧和个较大范围的不规则密集区，说明试样只有个介电极化弛豫过程和较强的电导损耗。对比可见，具备同样的电导损耗和数目最多的弛豫过程，具有更强的极化弛豫能力。烧结温度从‴上升到‴，附着在晶须上的颗粒增多，纤维之间通过颗粒连接程度增强，增加了材料的电导损耗能力。这也与图显示的结构结果相致。反射损耗图分别为不同厚度试样的反射损耗曲线图。由图可见，种样品的最小反射损耗峰均随着样品厚度增加向低频方向移动。由图可见，试样在厚度为范围时，厚度为时取得最小反射损耗值，大于，达不到以上电磁波的吸收，吸波能力较差。试样的反射损耗曲线度下制备了竹节状碳化硅晶须，并对其结构和吸波性能进行了检测分析。结果表明以‴烧结的竹节状晶须制备的试样在厚度为，频率为时，最小反射损耗达到，有效吸收带宽为，吸波性能最好，具有进步研究价值。关键词吸波性能碳化硅晶须竹节状无线通信及探测技术在多个领域大量应用，给人们带来便利的同时，也带来了严重的电磁污染，吸波材料作为消除电磁污染的种有效的手段，吸引了越来越多研究者的关注。大多数碳系和磁性吸波材料因易氧化或居里温度的限制，无法满足抗高温和耐腐蚀的要求。碳化硅作为种宽禁带半导体结构陶瓷材料，具有耐高温抗腐蚀且导电可调的特点，可通过适当手段满足阻抗匹配，提高其衰减效率，是种理想的吸波材料。特别是维碳化硅晶须，已被证明比块状和颗粒形式具有更好的电磁吸收性能。同种材料如果制备成纳米晶须，可借助其材料结构中的网状特性小尺寸效应固有偶图样品的拉曼光谱图微观结构表征微观形貌分析图与分别为在‴‴‴温度下处理后的样品的图。从图中可以看出，种条件下的晶须都纵横交错互相搭接，形成了密疏不同的维网络结构。图中生成量较多，呈散乱分布状态，晶须直径长度差异较大，间距不均，多数晶须呈现长条状，部分弯曲扭折，形状不。放大扫描倍数，图中可见单个晶须呈竹节状，表面光滑，大部分晶须呈均匀长条状，直径较小。在图中，生成量提高，散乱分布，晶须长度超过，其上有颗粒黏附从颗粒的谱图可以看出颗粒含有种元素，其质量分数为，原子百分比为，证明其为碳化硅颗粒。放大扫描倍数，如图所示，呈竹节状晶须较多，表面有数量较少的碳化硅小颗粒附着。在图可以看出，晶须间长径比差异很大，小部分晶须直径小，长度长，交叉生长，大部分直径较大，不均匀散部值约为，虚部值约为，试样几乎不呈现磁性特征，因此，此处主要讨论复合材料的复介电常数。由方程可知介电常数的表达式为公式，式中，ε为静态介电常数ε∞为在高频区域内的相对介电常数为弛豫时间ϖ为频率。其中εε∞是温度的函数，即改变温度将会改变εε∞的值，影响介电常数，且在电场作用下，材料内部的电荷将发生移动而产生极化现象，温度变化，极化也发生变化，材料的介电性能也随之改变。研究竹节状碳化硅晶须吸波性能材料科学论文。结果与分析物相组成分析图为的谱图。由图可知，的衍射峰均为衍射峰，无其他杂质峰存在，说明晶须较纯。种产物的衍射峰与闪锌矿型立方相，的标准的衍射峰完全吻合，分别对应标准卡片中碳化硅的和的晶面衍射峰，由此可判断均为有种元素，其质量分数为，原子百分比为，证明其为碳化硅颗粒。放大扫描倍数，如图所示，呈竹节状晶须较多，表面有数量较少的碳化硅小颗粒附着。在图可以看出，晶须间长径比差异很大，小部分晶须直径小，长度长，交叉生长，大部分直径较大，不均匀散落晶须表面伴有碳化硅颗粒。放大扫描倍数，如图所示，晶须的结构不同，多数呈长条状，部分呈竹节状，表面有大量碳化硅颗粒附着。由此可知，改变温度影响了竹节状碳化硅晶须的形貌与颗粒的附着程度。图的图碳化硅晶须的生长机理可能与和中间气体的局部高压有关。碳化硅晶须的生长遵循式式，硅粉和氧化硅混合粉末生成气相，后与竹炭发生反应，形成，这两个中间产物在微小的空间内聚合，导致局部气相压力过大，使得晶须取向生长。结果与分析物相组成分析图为的谱图。特定结构碳化硅晶须作为种维介电材料，其优于普通的晶须块状和颗粒状的吸波性能引起了研究人员的关注。本研究以生竹粉硅粉和氧化硅为原料，通过碳热还原法在不同温度下制备了竹节状碳化硅晶须，并对其结构和吸波性能进行了检测分析。结果表明以‴烧结的竹节状晶须制备的试样在厚度为，频率为时，最小反射损耗达到，有效吸收带宽为，吸波性能最好，具有进步研究价值。关键词吸波性能碳化硅晶须竹节状无线通信及探测技术在多个领域大量应用，给人们带来便利的同时，也带来了严重的电磁污染，吸波材料作为消除电磁污染的种有效的手段，吸引了越来越多研究者的关注。大多数碳系和磁性吸波材料因易氧化或居里温度的限制，无法满足抗高温和耐腐蚀的要求。碳化硅作为种宽禁带半导体结构陶瓷材料，具有耐高温抗腐蚀且导电可调的特点，可通过适当手段满足阻抗匹配，提高其衰减效率，是种理想等耐高温吸收剂研究进展和现状材料导报，朱新文，江东亮，谭寿洪碳化硅网眼多孔陶瓷的微波吸收特性无机材料学报，罗发，周万城，焦桓，等吸波材料吸波性能研究无机材料学报，李哲，王文龙，张梦，等碳纳米管材料低频电磁参数及吸波产热特性化工学报，李妤婕生物模板法制备竹炭基复合材料及吸波性能研究西安西安建筑科技大学，田曼丽，曾志勇，蒋正武竹炭制备与应用研究进展材料导报，庄晓伟，刘志坤，陈顺伟，等生物质炭复合材料结构与性能的研究进展生物质化学工程，穆阳，邓佳欣，李皓，等两种连续纤维的高温介电及吸波性能对比无机材料学报，丁冬海，王晶，肖国庆纤维增强高温结构吸波材料研究现状硅酸盐学报，刘晨宇苹果和流化焦遗态的多孔碳基材料制备及吸波性能研究哈尔滨哈尔滨工业大学，邱泽超枝状碳化硅制备及吸波性能研研究竹节状碳化硅晶须吸波性能材料科学论文，结晶度较好。种产物均在处存在峰，说明在晶须生成过程中有堆垛层错形成，堆垛层错可以改变晶体结构，产生大量位错和空位，形成极化中心，引起极化弛豫，影响材料的吸波能力。特征峰的位置无偏移现象，但不同温度下特征峰强度不同，对比衍射峰的尖锐程度和峰形的宽度可见，温度升高，峰的尖锐程度增强，峰形的宽度变窄，即生成的碳化硅晶须的结晶程度也越高。图样品的谱图图为的拉曼光谱图。理论上，碳化硅的拉曼光谱图在处有个碳化硅的横向光学声子模式特征峰。对应标准碳化硅特征峰的位置分别为，都具有较好的对称性，说明合成的碳化硅晶须结晶性较好。的特征峰向低频方向偏移逐渐增大，的特征峰偏移最多，可能是因为存在大量的堆叠层错缺陷，且层错缺陷的密度较大，这会对晶须的吸波性能产生积极影对应标