聚邻乙氧基苯胺_Fe_3O_4复合薄膜的制备及吸波性能_蹇木强VIP免费

收稿日期:2012－06－07基金项目:西北工业大学大学生创新性实验计划项目(101069929)作者简介:蹇木强，1989年出生，本科，主要从事功能材料的研究。E－mail:jmq11111@163．com通讯作者:黄英，教授，博导，主要从事功能材料的研究。E－mail:yingh@nwpu．edu．cn聚邻乙氧基苯胺/Fe3O4复合薄膜的制备及吸波性能蹇木强黄英张银铃李超付亚北(西北工业大学应用化学系，西安710072)文摘采用静电自组装技术，以化学氧化法合成的聚邻乙氧基苯胺和水热法制备的Fe3O4磁流体为原料，制备了聚邻乙氧基苯胺/Fe3O4复合薄膜，并采用SEM、FT－IR和矢量网络分析仪等手段表征了复合薄膜的形貌及电磁参数随频率的变化关系，对其微波吸收性能进行了初步研究。结果表明:制得的复合薄膜呈片状结构，吸波性能主要靠磁损耗，且在较低频率范围(8～10GHz)内，薄膜厚度d为3．5mm时吸波效果较佳，反射率最低可达－11．5dB;在较高频率范围(10～12．5GHz)内，d为2．5mm时吸波效果较佳，反射率最低为－10．4dB。关键词聚邻乙氧基苯胺，复合薄膜，吸波PreparationandMicrowaveAbsorbingPropertiesofPoly(o-ethoxyaniline)/Fe3O4Nano-MultilayerFilmsJianMuqiangHuangYingZhangYinlingLiChaoFuYabei(DepartmentofAppliedChemistry，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072)AbstractPoly(o-ethoxyaniline)/Fe3O4nano-multilayerfilmswerepreparedbylayer-by-layerelectrostaticself-assembly．Poly(o-ethoxyaniline)wassynthesizedbychemicaloxidationandFe3O4fluidwasobtainedbyhydrothermalmethod．Themorphologies，electromagneticparametersandmicrowaveabsorbingpropertiesofthefilmwerecharacter-izedbymeansofscanningelectronmicroscope(SEM)andvectornetworkanalyzer．TheSEMpictureindicatedthatthefilmwassheeted．Thefilmhadbothmagneticlossanddielectricloss，buthadmagneticlosspredominantly．Be-sides，inthelowerfrequencyrange(8－10GHz)，whenthethicknessofthefilmwas3．5mm，microwaveabsorbingeffectisbetterandtheminimalreflectionlossis－11．5dB．Inthelowerfrequencyrange(10－12．5GHz)，theminimalreflectionlossis－10．4dBwhenthethicknessofthefilmwas2．5mm．KeywordsPoly(o-ethoxyaniline)，Multilayerfilm，Microwaveabsorbingproperty0引言铁氧体材料是目前广泛研究与应用的一类吸波材料，其吸波机理以磁损耗为主，但由于密度较大，因此限制了应用领域。导电聚苯胺具有质轻、原料易得、合成工艺简单、环境稳定性好、物理化学性能优良以及独特的掺杂现象等特性而成为发展最快的导电聚合物之一，在光电子器件、传感器、电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术、电容器等领域有着广阔的应用前景［1－4］。但单一的电磁屏蔽材料难以满足低、中、高频率范围内电磁屏蔽要求。与其他材料掺杂或复合是提高材料性能最常用的方法之一［5］。采用复合技术、纳米技术合成满足不同环境和应用场合的新一代多频、轻质、智能型电磁材料已经成为研究的重点和热点。如将铁氧体材料与聚苯胺进行优化设计以形成纳米复合结构，复合体系将表现出介电损耗和磁损耗的协同作用效果，可能获得具有良好吸波性能的轻质材料。继聚吡咯/Fe3O4纳米复合材料的研究之后，Csa-baJanàky等［6］人制备了聚(3，4－乙撑二氧噻吩)/Fe3O4、聚苯胺/Fe3O4纳米复合材料，HuiqiangChen等［7］人制备了聚(苯乙烯－甲基丙烯酸)共聚物－—74—宇航材料工艺http://www．yhclgy．com2012年第6期Fe3O4/聚吡咯核壳结构的材料，并指明这几种复合材料在电磁屏蔽及吸波材料领域有潜在应用前景，但并未研究其电磁参数及吸波性能。另外，KeyuChen等［8］人制备了BaAl2Fe10O19/聚邻甲苯胺纳米复合材料，IngKong等［9］人制备了Fe3O4－热塑性天然橡胶复合材料，并研究了材料的吸波性能，但他们研究的是粉体，并未成膜，使其应用领域受到了限制。静电自组装技术可用于由金属氧化物和导电聚合物制备超薄薄膜［10］，通过聚阳离子和聚阴离子的静电沉积来设计纳米级聚合物薄膜的性能，实现了分子水平的控制［11］。组装过程中的主要驱动力是静...