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随着电子技术的迅速发展,电磁辐射污染对环境及人体健康的危害越来越严重。已经引起世界各国的高度重视,并制订了相关电磁辐射污染控制与防治的政策法规。此外,在军事领域电磁波的吸收已成为武器设备隐身化的重要手段。所以,研究高效新型吸波材料在社会生活和军事国防建设中越来越重要。 本文采用化学氧化法分别制备了盐酸及对甲基苯磺酸掺杂的聚苯胺,讨论了掺杂酸种类和掺杂酸浓度对掺杂态聚苯胺的电导率、产物的结晶性、形貌和分子结构的影响和作用方式。当TSA/An=1.8/1、APS/An=1/1,反应时间为24h时,制备出的棒状和纤维状聚苯胺电导率可达9.877S/cm。当掺杂酸为盐酸时,HCl/An=1.5/1,其他条件不变时,电导率为1.229S/cm。有机酸掺杂聚苯胺电导率优于无机酸掺杂聚苯胺。 以石蜡为粘结剂,以盐酸掺杂聚苯胺为雷达吸收剂,制备了聚苯胺单层吸波材料。研究发现,吸波性能随厚度的增加先增大后减小,且吸收峰值向低频方向移动。 聚苯胺属于电损耗型吸波材料,为了提高材料的电磁波吸收损耗能力,引入高磁导率的磁损型吸波材料羰基铁,研究了不同厚度的羰基铁单层吸波材料的吸波性能,结果表明优于聚苯胺吸波材料。将聚苯胺与羰基铁用一定量石蜡混匀后组成复合吸波材料,研究了相同厚度下不同聚苯胺含量的吸波材料的吸波性能。当聚苯胺体积含量为15%,厚度为3.1mm时,在6.2GHz处有最大反射率-32.2dB,反射率-10dB的频段宽为2.6GHz,吸波性能最好。 将不同厚度的聚苯胺吸波材料与不同厚度羰基铁吸波材料排列组合,设计PANI-CIP双层吸波材料。聚苯胺吸波材料在最前面时,吸波性能较好。当聚苯胺吸波材料的厚度为1.5mm,羰基铁吸波材料的厚度为1.5mm时,反射率-10dB的频宽5.8GHz,吸收中心频率为9.5GHz时最大反射率为-32.1dB。 将体积分数为10.5%、12.4%和15%中低频吸收较好的PANI/CIP复合吸波材料与PANI组成双层吸波结构。研究发现随着PANI/CIP复合材料中聚苯胺吸波材料的体积含量的增加,PANI-PANI/CIP双层吸波材料在低频吸收越明显。在厚度为2mm的聚苯胺吸波材料与15%的PANI/CIP复合材料所组成的双层结构的最强吸收出现在4GHz,最大反射率为-22.4dB,对低频电磁波具有较大的吸收作用。