新型“核-壳”微波吸收材料

随着通信设备、数字产品和高速芯片不断涌入日常生活之中,电磁干扰已经成为人们的忧虑之一。为了吸收微波,科学家设计出一种功能材料,该材料可以有效吸收电磁波,并可将电磁波转化为热能,或者通过干扰抵消电磁波。近些年,科研人员除了将关注点放在吸波材料性能上之外,也逐渐开始关注如何降低材料自身重量和厚度,扩展吸收频率范围,提升抗氧化性能等。

复旦大学先进材料实验室的车仁超教授及其团队开发出一种具有纳米结构的“核-壳”材料,这种材料具有可控的尺寸、成分和结构,其不仅可以有效增强微波吸收效果,相应的合成方法还可制备其他种类电磁屏蔽用颗粒。

这种多功能复合“核-壳”微球型材料的核心为尖晶石Fe3O4,而外壳为锐钛矿TiO2车教授在之前的研究工作即发现“核-壳”材料在微波吸收上的潜在应用,其研制的多晶Fe包覆碳纳米管展现出了优异的微波吸收特性。此次研究中,他们将具有介电特性的TiO2与具有磁性的Fe3O4结合,这种结合的界面可确保该种材料具备较高的介电恒量及介电损耗。通过调整组分与形貌,此种材料在匹配复杂的介电常数和磁导率上具有明显的优势。

国立新加坡大学的Hao Gong教授在合成多功能“核-壳”FePt/ZnO纳米颗粒时指出:在可控条件下,将两种不同的材料“生长”在一起并非易事。这主要是因为两种不同材料的晶格不匹配以及表面自由能的极大差异所致。车教授在此项研究工作中指出:溶剂热法合成的Fe3O4微球需要具备较窄的尺寸分布范围、高结晶性和适合的表面改性,这些因素将决定能否成功制备出“核-壳”Fe3O4@TiO2微球。

徐 广臣 About 徐 广臣

MaterialsViewsChina专栏作者,同时为WILEY出版集团旗下的材料科学类期刊提供作者服务。

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