编号：FTJS08216
篇名：利用竹粉制备吸波磁性炭
作者：李茹 娄志超 顾水祥 王秋怡 刘杰 李延军
关键词： 竹炭 磁性 竹粉 电磁波吸收 热解
机构： 南京林业大学材料科学与工程学院 浙江升华云峰新材股份有限公司 杭州大索科技有限公司
摘要： 电磁辐射污染已成为一种除水和空气污染外的新环境污染问题,为解决这一问题,对废弃的竹粉进行回收利用,制备吸波性能较好的磁性竹炭,不仅可以提高产品附加值,同时也可解决废弃竹粉污染环境的问题。采用原位共沉淀、Fe2+/Fe3+混合液和NaOH溶液两步常压浸渍法制备磁性竹粉,并在1000℃下原位碳化,合成了α⁃/β⁃Fe/Fe3O4/Fe3C四相Fe/C复合材料(CF3)的磁性竹炭。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计以及矢量网络分析仪等研究方法可以看出,随着热解温度的升高,生成的CF3表面出现许多微孔,有利于实现电磁波的吸收,磁性竹粉炭化前后的饱和磁化强度由2.18 emu/g显著提高到67.00 emu/g。CF3的电磁波吸收性能较好,其在5.72 GHz处具有最小反射损耗值,为-19.82 dB,匹配厚度为4.25 mm,有效响应带宽为13.76 GHz。研究表明,较好的吸波性能是由于α⁃/β⁃Fe/Fe3O4/Fe3C多相复合形成的连续网络结构可得到最佳的阻抗匹配特性,以及最大的介电损耗和磁损耗能力。3种材料中磁性竹炭表现出最高的电导率,说明磁性竹炭的导电性能最好,具有较强的电磁波衰减能力。此外,在C⁃Fe3C、C⁃Fe和C⁃Fe3O4界面处的界面极化对提高微波吸收性能有积极作用。
