3D中空碳微球用作高性能的微波吸收剂

碳球材料具有比表面积高、密度低、化学稳定性及热稳定性优异等特点,其微结构对吸波性能有显著影响。采用模板法制备了两种中空结构的碳球材料用于改善吸波性能,分别为硬模板法制备的中空碳球(HCS-1)和软模板法制备的中空碳球(HCS-2),经800℃高温碳化后测量材料的复介电常数,计算反射损耗并探究吸波性能。结果表明:中空结构能提高碳球材料比表面积,降低材料密度,使材料具有优异的电磁波吸收性能。当HCS-1的厚度为4 mm时,材料在8.02~13.05 GHz内反射损耗值小于-10 dB,有效吸波带宽为5.03 GHz。当HCS-2的厚度为2.5 mm时,13.6 GHz处的反射损耗值最小,为-24.5 dB。中空结构在改善材料阻抗匹配的同时也提高了电磁波多次反射和散射概率,带来了更多的界面极化,实现了对电磁波的有效吸收。