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本文首先采用管式反应炉以二茂铁作为催化剂先驱体、二甲苯作为碳源、以Ar／H2为载气、以石英板或石英片作为基底制备了定向碳纳米管薄膜。通过向反应室引入适量的水蒸气，选择性的除去非晶碳，延长催化剂的寿命，获得了厚达2mm的大面积定向碳纳米管薄膜。其次研究了向反应室引入氨气对定向碳纳米管薄膜的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）以及高分辨扫描电子显微镜（HRSEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对碳纳米管进行了表征。最后研究了碳纳米管、稀土掺杂碳纳米管、定向碳纳米管薄膜的吸波性能。研究结果表明：当向反应室引入水蒸气合成毫米级长度的碳纳米管时，生长温度宜控制在850℃左右；在载气总流量为2000ml／min（Ⅰ路Ar／H21600／200ml／min、Ⅱ路Ar 200ml／min，其中第Ⅱ路Ar携带水蒸气）、生长温度为850℃、生长时间60min等相同条件下，随着二茂铁浓度的增加，碳纳米管的直径减小，碳纳米管的长度先增加后减小，在二茂铁浓度为0.06g／ml时，碳纳米管长度有最大值1.1mm；水的引入量（由第Ⅱ路Ar的流量决定）是影响催化剂的寿命的关键因素。在生长温度为850℃、二茂铁浓度为0.04g／ml、Ⅱ Ar为400ml／min等生长条件下，得到了长达1.75mm的定向碳纳米管；随着生长时间的延长，定向碳纳米管薄膜的厚度增加，平均生长速率先增加后降低，当生长时间为120min时，可以得到厚约2mm的定向碳纳米管薄膜；将氨气引入反应室导致定向碳纳米管薄膜形成疏密相间排列，引入氨气的量增加，定向碳纳米管薄膜的厚度降低；当CNTs／EP比为5／100，在7.91GHz处，有最大吸收值13.89，合格带宽为3.19GHz，稀土掺杂碳纳米管在8.40—16.08GHz范围内，吸收大于10dB，合格带宽7.68GHz，定向碳纳米管也具有一定的吸波性能，在13.75—18GHz频率范围内，吸收大于10dB，频宽4.25GHz。