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石墨烯是一种由单层碳原子以蜂巢状排列组成的二维材料，以其独特的物理和化学性质而备受关注，这些性质包括极高的导电性、热导性、力学强度，以及在微波频段的电磁波吸收性能。
这些特点使得石墨烯在制备隐身材料——尤其是用于隐身技术中的雷达波吸收材料（RAM）方面显示出巨大的潜力。
石墨烯吸波隐身材料制备技术涉及以下关键步骤：
1. 石墨烯的制备：通常采用化学气相沉积（CVD）、机械剥离、氧化还原法等方法制备石墨烯片或粉末。
2. 石墨烯材料的改性：为了提高其吸波性能，石墨烯通常需要与其他材料结合或者通过化学修饰来调整其电磁性能。
例如，可添加磁性粒子、导电聚合物等。
3. 制备复合吸波材料：通过将石墨烯和其他材料（如磁性或导电材料）混合来形成复合材料，能够吸收和散射入射的电磁波，从而实现更好的吸波性能。
4. 材料的成型与固化：将石墨烯复合材料加工成适合应用在具体对象（如飞机、舰艇等）的形状和尺寸，并通过热压、注塑或其他固化工艺完善其结构。
5. 测试与优化：对制备出的隐身材料进行电磁性能测试，根据测试结果对材料成分和结构进行优化，以满足特定频率范围内对波长吸收强度的需求。
由于吸波隐身材料在民用和军事领域都有着重要应用，相关技术通常涉及保密，我无法提供最前沿和详细的专业制备流程，但上述是大体的制备步骤与原理。
随着材料科学的进步，石墨烯基吸波隐身材料的性能在不断提升，其在隐身技术中的应用也在拓展。
需要指出的是，我的知识是截至2023年的，所以具体制备工艺可能随着技术进步而有所变化。
石墨烯基电磁波吸收材料的制备与性能优化石墨烯近年来备受关注，因其独特的结构和特性，在各个领域中具有广泛的应用前景。
作为一种新型的材料，石墨烯具有很高的导电性和导热性，同时也具备较好的力学性能。
基于这些特点，人们开始研究石墨烯在电磁波吸收材料方面的潜力，并通过制备和性能优化进行深入探索。
首先，制备石墨烯基电磁波吸收材料是实现其应用的第一步。
目前，常见的制备方法包括机械剥离、化学气相沉积、溶液剥离和热还原等。
其中，机械剥离是最早被发现和应用的方法，通过用胶带和玻璃基板进行层层剥离，获得少层数的石墨烯。
化学气相沉积是一种高效、规模化的制备方法，通过在金属基底上沉积碳源，经过高温处理后得到石墨烯。
溶液剥离是将氧化石墨烯在溶液中分离出来，再通过还原得到石墨烯。
热还原则是通过在高温下对含氧化石墨烯进行还原，制备出石墨烯。
这些方法各有优劣，可以根据实际需求选择适合的制备方法。
其次，对石墨烯基电磁波吸收材料进行性能优化是提高吸收效果的关键。
石墨烯的吸波性能与其形貌、厚度、导电性等因素密切相关。
通过调节石墨烯的形貌，可以改变其吸波性能。
例如，制备出具有多孔结构的石墨烯材料，可以增加其表面积，提高吸收效果。
此外，石墨烯的厚度也会对吸收性能产生影响。
一般来说，较厚的石墨烯吸收宽带辐射，而较薄的石墨烯吸收窄带辐射。
通过合理调节石墨烯的厚度，可以优化吸收材料的性能。
导电性是石墨烯吸波性能的关键因素之一。
石墨烯具有极高的电子迁移率和宽能量带隙，使其在电磁波吸收方面具备巨大潜力。
通过掺杂其他元素，可以改变石墨烯的导电性，从而调节其吸波性能。
例如，掺杂氮原子可以引入缺陷和杂质，提高石墨烯的导电性。
此外，将石墨烯与其他材料复合，也可以改善其导电性能。
例如，将石墨烯与金属氧化物复合，形成复合吸波材料，既保持了石墨烯的导电性，又增加了吸波效果。
除了导电性外，石墨烯的热导性也会影响其吸波性能。
石墨烯具有超高的热导率，可以迅速将吸收的热量传递到周围环境中。
石墨烯摩擦学及石墨烯基复合润滑材料的研究进展一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列形成的二维晶体材料，自2004年被科学家首次成功分离以来，其独特的物理和化学性质引起了全球科研人员的广泛关注。
石墨烯以其超高的电导率、热导率、强度以及优良的摩擦学性能，在众多领域展现出巨大的应用潜力。
特别是在摩擦学领域，石墨烯及其基复合润滑材料的研究，对于提高机械部件的运行效率、降低能耗、延长使用寿命等方面具有深远的意义。
本文旨在全面综述近年来石墨烯摩擦学及石墨烯基复合润滑材料的研究进展。
我们将从石墨烯的基本性质出发，深入探讨其摩擦学特性，包括摩擦系数、磨损率等关键指标。
随后，我们将重点介绍石墨烯基复合润滑材料的制备工艺、性能优化及其在实际应用中的表现。
本文还将对石墨烯在摩擦学领域的未来研究方向和应用前景进行展望，以期为相关领域的科研工作者和工程师提供有益的参考和启示。
二、石墨烯的摩擦学特性石墨烯，作为一种新兴的二维纳米材料，自其被发现以来，便因其独特的物理和化学性质引起了摩擦学领域的广泛关注。
石墨烯的摩擦学特性主要表现在其超常的力学性能和极低的摩擦系数上。
石墨烯的力学性能卓越，其杨氏模量高达0 TPa，抗拉强度约为130 GPa，这使得石墨烯在承受压力时表现出极高的稳定性。
因此，在摩擦过程中，石墨烯可以作为有效的承载层，减少摩擦界面的磨损。
石墨烯具有极低的摩擦系数。
研究表明，石墨烯在多种材料表面上的摩擦系数都低于1，甚至在某些条件下可以达到超低摩擦状态。
这种低摩擦特性使得石墨烯在润滑材料领域具有巨大的应用潜力。
石墨烯还具有出色的热稳定性和化学稳定性，这使得它在高温、高湿、高腐蚀等恶劣环境下仍能保持稳定的摩擦性能。
因此，石墨烯不仅可以在常规条件下作为润滑材料使用，还可以在极端条件下发挥出色的润滑效果。
然而，尽管石墨烯具有诸多优点，但在摩擦学应用中也存在一些挑战。
例如，石墨烯的层间剪切强度较低，容易在摩擦过程中发生滑移，导致摩擦系数的波动。
石墨烯在吸附中的应用及发展石墨烯是一种由碳原子构成的二维薄层材料，具有独特的结构和性质，因此在吸附方面有着广泛的应用和发展潜力。
以下是关于石墨烯在吸附中的应用及发展的1200字以上的介绍。
石墨烯具有高比表面积和优异的化学稳定性，这使得它成为一种理想的吸附材料。
首先，石墨烯可以用于吸附有机和无机物质。
由于石墨烯的结构独特，它可以通过静电吸引、π-π堆积和范德华力等相互作用方式吸附各种分子物质。
例如，石墨烯可以吸附重金属离子，如铅、镉和汞等，从水中去除有害物质，从而净化水源。
此外，石墨烯还可以吸附有机污染物，如苯、甲苯和氯苯等，从工业废水和城市污水中进行处理和净化。
其次，石墨烯在气体吸附方面也有广泛应用。
石墨烯可以吸附气体分子，如二氧化碳和甲烷等，在空气净化和气体储存方面具有潜在的用途。
石墨烯与气体分子的相互作用主要是通过范德华力来实现的，由于石墨烯的高比表面积和化学稳定性，它能够有效地吸附气体分子，并具有较高的吸附容量和选择性。
此外，石墨烯还可以通过控制孔径大小和表面修饰等方式来调控吸附性能，进一步提高其在气体吸附中的应用潜力。
此外，石墨烯在催化吸附方面也有着重要的应用。
石墨烯可以作为催化剂的载体，吸附反应物质，并提供活性位点来促进反应的进行。
通过在石墨烯表面选择性地吸附反应物质，可以提高催化反应的效率和选择性。
例如，石墨烯可以用于催化有机物的加氢反应和氧化反应，以及吸附有害气体的催化转化。
此外，石墨烯还可以与其他催化剂复合使用，提高催化反应的效果。
除了上述应用外，石墨烯在吸附材料的开发中还有许多潜在的应用。
例如，石墨烯可以用于制备超级电容器，通过在石墨烯表面吸附离子来实现电荷存储。
此外，石墨烯还可以用于制备高效的吸附分离膜，通过选择性地吸附分离物质，实现高效的分离和纯化。
另外，石墨烯还可以用于制备高性能吸附剂，如气体吸附剂、水处理剂和催化剂等。
总之，石墨烯作为一种具有独特结构和性质的二维薄层材料，在吸附方面具有广泛的应用和发展潜力。
571 概述太赫兹波（THz波）是位于高频红外波和低频微波之间，且频率为0.1THz到10THz范围内的一种电磁波[1]。
虽然太赫兹波具有许多优异的性质，但是传统的光电子器件在太赫兹频段内因缺乏有效的器件导致无法高效地工作。
太赫兹超材料的出现弥补了太赫兹波段大多数材料较弱的电磁响应，对太赫兹技术的发展有着重要的指导意义。
其中，太赫兹完美吸收器作为太赫兹频段的重要光电子器件，在滤波、传感、热辐射等方面有着非常重要的应用[2]，得到了广泛关注。
早期超材料吸收器为金属-介质-金属的“三明治”结构[3]。
为了实现零反射，使入射的电磁波完全被吸收，这就需要设计吸收器的材料属性和尺寸结构，以便使吸收器的等效阻抗与自由空间的阻抗相匹配[4]。
这些吸收器通常只能工作在某个具体的频率下，若想满足其他频率下共振吸收的要求，就只有改变设计结构的尺寸来调节共振频率，这样会带来很大的不便。
因此，在不改变吸收器自身结构的基础上可通过改变材料的可调性质来改变其电磁特性的动态可调材料吸波器备受关注。
石墨烯，一种紧密包裹在二维蜂窝晶格中的单层碳原子，是近年来的研究热点[5]。
由于石墨烯的表面电导率可以通过静电掺杂或施加偏置电压来轻松调节[6]，可实现THz范围内的可调吸收谱。
石墨烯应用在太赫兹吸收器结构上可以实现共振频率可调、多个频点吸收和增加吸收带宽的要求[7]，但是尚无文献实现多频共振的同时实现不同频点的单独可调，进而实现滤波器的灵活调节。
本文设计了一种电可调材料石墨烯太赫兹吸收器，其由2个半径接近的石墨烯圆盘组成单元结构，使太赫兹石墨烯吸收器分别在共振频率2.7999THz和3.2899THz处实现了99%和85.4%的双频吸收效果，并且通过同时改变2个石墨烯圆盘化学势和单独改变每一个石墨烯圆盘化学势，实现了共振频率同时可调以及各个石墨烯圆盘单独可调的效果，并且在单独可调时也能达到90%以上的吸收。
为实现灵活地调控共振频率，有效地提高了这些器件在太赫兹波段诸如多频带滤波、吸收等应用提供了指导意义。
吸波超材料研究进展一、本文概述随着现代科技的不断进步，电磁波在通信、雷达、军事等领域的应用日益广泛，然而，电磁波的散射和干扰问题也随之凸显出来。
为了有效地解决这一问题，吸波超材料应运而生。
吸波超材料作为一种具有特殊电磁性能的人工复合材料，能够实现对电磁波的高效吸收，因此在隐身技术、电磁兼容、电磁防护等领域具有广阔的应用前景。
本文旨在综述吸波超材料的研究进展，包括其基本原理、设计方法、制备工艺以及应用现状等方面。
将介绍吸波超材料的基本概念和电磁特性，阐述其吸波原理及影响因素。
然后，将综述近年来吸波超材料在结构设计、材料选择以及性能优化等方面的研究成果。
接着，将讨论吸波超材料的制备方法，包括传统的物理法和化学法以及新兴的3D打印技术等。
将展望吸波超材料在未来的发展趋势和应用前景。
通过本文的综述，读者可以对吸波超材料的研究现状有全面的了解，并为进一步的研究和开发提供有益的参考。
二、吸波超材料的基本原理吸波超材料，作为一种人工设计的复合材料，其基本原理主要基于电磁波的干涉、散射、吸收和转换等物理过程。
吸波超材料通过特定的结构设计，能够有效地调控电磁波的传播行为，从而实现高效的电磁波吸收。
吸波超材料的设计往往采用亚波长结构，这种结构可以在微观尺度上调控电磁波的传播路径，使得电磁波在材料内部发生多次反射和干涉，从而增加电磁波与材料的相互作用时间，提高电磁波的吸收效率。
吸波超材料通常具有负的介电常数和负的磁导率，这使得电磁波在材料内部传播时，会经历与常规材料不同的物理过程。
当电磁波进入吸波超材料时，由于介电常数和磁导率的负值特性，电磁波的传播方向会受到调控，从而实现电磁波的高效吸收。
吸波超材料还可以通过引入损耗机制，如电阻损耗、介电损耗和磁损耗等，将电磁波的能量转化为其他形式的能量，如热能，从而实现电磁波的衰减和吸收。
这种损耗机制的设计对于提高吸波超材料的吸收性能至关重要。
吸波超材料的基本原理是通过调控电磁波的传播路径、改变电磁波的传播方向以及引入损耗机制，实现电磁波的高效吸收。
石墨烯吸波材料
石墨烯是一种由碳原子构成的单层薄片材料，具有极高的导电性和导热性，同时也具有优异的力学性能和化学稳定性。
近年来，石墨烯在各个领域都得到了广泛的应用，其中之一就是作为吸波材料。
吸波材料是一种能够吸收电磁波的材料，其主要应用于电磁波隐身、电磁波屏蔽、电磁波干扰抑制等领域。
传统的吸波材料主要是由金属粉末、碳黑、铁氧体等材料制成，但这些材料存在着密度大、重量重、成本高等问题。
而石墨烯作为一种新型的吸波材料，具有重量轻、成本低、吸波性能优异等优点，因此备受关注。
石墨烯的吸波性能主要来自于其独特的电磁性质。
石墨烯具有极高的电导率和电容率，能够有效地吸收电磁波。
同时，石墨烯的单层结构也使得其具有较强的表面效应，能够增强电磁波的吸收能力。
此外，石墨烯还具有宽频带吸波性能，能够在较宽的频率范围内吸收电磁波。
石墨烯吸波材料的研究主要集中在制备方法和吸波性能的优化上。
制备方法包括化学气相沉积、机械剥离、化学还原等多种方法，其中化学气相沉积是目前最常用的制备方法。
吸波性能的优化则主要通过控制石墨烯的厚度、形态、掺杂等手段来实现。
总的来说，石墨烯作为一种新型的吸波材料，具有广阔的应用前景。
未来，随着石墨烯制备技术的不断发展和吸波性能的不断优化，石
墨烯吸波材料将会在电磁波隐身、电磁波屏蔽、电磁波干扰抑制等领域发挥越来越重要的作用。
石墨烯作为吸波材料的应用王行伟;齐暑华【摘要】自从石墨烯被发现以来,因其优异的性能而备受关注,随着现代通讯技术的发展,吸波材料的研究方兴未艾.石墨烯单独作为吸波材料性能并不突出,但与其他材料复合使用,可以极大地提高吸波性能,是一种极有前途的吸波材料.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】4页(P31-34)【关键词】石墨烯;微波吸收;应用【作者】王行伟;齐暑华【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安710129【正文语种】中文【中图分类】TB34随着现代通讯技术的发展，电磁波作为无线通讯的基本手段而无处不在，与此同时，由此带来的电磁污染也越来越严重。
吸波材料成为科学研究的热点，不仅仅作为隐身涂料在军事领域发挥至关重要的作用，而且在日常生活中也逐渐被大家所重视。
传统的吸波材料由2种组分组成，一种是具有磁损耗的磁性材料，如铁、钴和镍等单质或氧化物[1，2]；另一种是具有电损耗的导电材料，如碳纳米管（CNTs）、导电高分子和石墨烯等[3]。
自从2004年石墨烯由机械剥离而被发现后，由于其优异的物理化学性能而备受关注。
石墨烯是碳原子以六方晶系键接而成的一种二维片层晶体。
石墨烯无限扩展的蜂窝状网络是其他同素异形体的基础构成材料，如富勒烯、CNTs和石墨等。
石墨烯是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；热导率高达5 300 W/m·K，高于CNTs和金刚石，常温下其电子迁移率超过15 000 cm2/V·s，比CNTs或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。
因为它的电阻率极低，电子的移动速度极快，因此被期待可用来制备更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。
石墨烯如此优异的特性，使得在电磁屏蔽和吸波领域也广受重视。
还原氧化石墨烯及其复合材料的制备与吸波性能研究摘要不论是在军事领域，还是民用领域，高性能吸波材料因具有厚度薄、质量轻、吸收强以及吸收频带宽的优点而具有潜在的应用价值。
在众多高性能吸波材料中，石墨烯凭借其较低的密度、超高的比表面积、优异的介电性能、机械性能和化学稳定性成为了吸波领域研究的热点，然而，石墨烯较高的介电常数使得其阻抗匹配特性极差，造成大量的电磁波被反射，进而导致其较差的吸波性能。
针对以上问题，本文以还原氧化石墨烯为基体，通过引入导电聚合物和核壳结构的纳米粒子来提升还原氧化石墨烯的阻抗匹配特性，从而增强其对电磁波的吸收；此外，为了探索其在实际过程中的应用，我们将制备的粉末状吸波剂均匀分散于环氧树脂中，对其吸波性能进行了研究。
具体研究内容和结果如下：（1）以苯胺功能化修饰的还原氧化石墨烯（rGO-An）为活性点，通过界面聚合法将纳米棒状的聚苯胺（PANI）接枝在rGO表面，形成还原氧化石墨烯共价接枝聚苯胺（rGO-g-PANI）复合材料。
当该复合材料在石蜡中的掺杂比为30wt%时，获得最优的吸波性能，在厚度为3mm时，最小反射损耗（RL）可以达到-45.2dB，有效吸收带宽能够覆盖4.4GHz，这表明PANI纳米棒的接枝明显能够改善rGO的吸波性能；此外，为了突出rGO和PANI纳米棒接枝的增强效果优于二者的物理吸附，我们将rGO/PANI复合材料和rGO-g-PANI复合材料的吸波性能作了对比，并且对其机理进行了探讨。
（2）以类沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-67）为芯材，以氧化锌（ZnO）为壳层，合成具有核壳结构的ZIF-67@ZnO纳米粒子，然后通过高温煅烧的方式，将ZIF-67中的有机物裂解掉，形成核壳结构的Co/NPC@ZnO纳米粒子，当30wt%的Co/NPC@ZnO纳米粒子混合在石蜡中时，该纳米粒子能够对电磁波产生最强的吸收效果；最后，我们将该纳米粒子与GO复合，通过水合肼的还原作用，形成rGO包裹Co/NPC@ZnO纳米粒子的三维网络结构，此三维网络结构的最小RL值为-45.4dB，有效吸收带宽为5.4GHz，而吸波剂的厚度仅有2mm，结合rGO的吸波性能，我们研究了Co/NPC@ZnO的增强机理。
石墨烯气凝胶吸波材料石墨烯气凝胶是一种新型的吸波材料，具有广泛的应用前景。
本文将从石墨烯气凝胶的制备、结构特点和吸波性能等方面进行介绍，并探讨其在电磁波吸波领域的应用前景。
石墨烯气凝胶是由石墨烯纳米片层通过化学还原和凝胶化等方法制备而成的一种多孔结构材料。
石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，具有优异的导电性、热导性和力学性能等特点。
通过对石墨烯进行化学修饰和纳米材料的加入，可以调控石墨烯气凝胶的孔隙结构和物理化学性质，从而实现对特定波段电磁波的吸收。
石墨烯气凝胶的结构特点是其具有高比表面积和多孔结构。
石墨烯纳米片层之间存在大量的孔隙，使得石墨烯气凝胶具有很高的比表面积。
这种特殊的结构使得石墨烯气凝胶能够有效地吸收和散射电磁波，从而实现对电磁波的吸波效果。
石墨烯气凝胶的吸波性能主要取决于其结构特点和成分组成。
石墨烯气凝胶中的石墨烯纳米片层能够有效地吸收电磁波，并将其转化为热能。
同时，石墨烯气凝胶中的纳米材料能够增强电磁波的吸收效果。
因此，通过调控石墨烯气凝胶的成分比例和结构特点，可以实现对特定波段电磁波的高效吸收。
石墨烯气凝胶在电磁波吸波领域具有广泛的应用前景。
首先，石墨烯气凝胶可以应用于电磁波屏蔽材料的制备。
石墨烯气凝胶具有高比表面积和多孔结构，能够有效地吸收电磁波，并将其转化为热能。
因此，将石墨烯气凝胶应用于电磁波屏蔽材料的制备，可以实现对电磁波的有效屏蔽，保护电子设备的安全。
石墨烯气凝胶还可以应用于雷达吸波材料的制备。
雷达吸波材料是一种能够吸收雷达波并将其转化为热能的材料。
石墨烯气凝胶具有优异的导电性和热导性，能够有效地吸收雷达波，并将其转化为热能。
因此，将石墨烯气凝胶应用于雷达吸波材料的制备，可以提高雷达系统的性能和隐身能力。
石墨烯气凝胶还可以应用于无线通信领域。
随着无线通信技术的发展，电磁波对人体健康的影响越来越受到关注。
石墨烯气凝胶具有高效的电磁波吸收能力，可以有效地减少无线通信设备对人体的辐射。
化学还原氧化石墨烯介电参数调控及其吸波性能研究化学还原氧化石墨烯介电参数调控及其吸波性能研究近年来，随着无线通信和雷达技术的广泛应用，对电磁辐射吸波材料的需求日益增加。
氧化石墨烯由于其独特的二维结构和优异的电学性能，在吸波材料领域中备受关注。
然而，纯氧化石墨烯的导电性较差，对于吸波性能的进一步提升存在一定的局限性。
为了解决这一问题，化学还原技术成为调控氧化石墨烯电学性能的重要方法。
化学还原是利用还原剂将氧化石墨烯中的氧原子还原为碳-碳键的过程。
通过该过程，氧化石墨烯的导电性得到显著提升，从而实现对其介电参数的调控。
在化学还原的过程中，还原剂的选择、还原时间和温度等条件对还原效果有着重要影响。
一般来说，还原剂的浓度越高、还原时间越长，还原效果越好。
然而，过高的还原剂浓度和长时间的还原对氧化石墨烯的结构和性能可能造成不可逆的影响，因此需要在实际应用中权衡这些因素。
通过化学还原，可以调整氧化石墨烯的电学性能，进而改变其介电常数和损耗因子，以实现对吸波性能的调控。
研究发现，化学还原后的氧化石墨烯具有更好的导电性和较低的介电常数，有利于提高吸波性能。
此外，化学还原过程中形成的缺陷和杂质也会对氧化石墨烯的吸波性能产生影响。
适当的还原条件能够形成合适数量和分布的缺陷，进一步提高材料的吸波性能。
除了化学还原技术，其他调控介电参数的方法也在研究中得到应用。
如基于复合材料的方法，通过将氧化石墨烯与其他材料进行复合，可以调节介电常数和吸波性能。
此外，改变氧化石墨烯的尺寸、形状和表面改性等方法也可以实现对介电参数的调控。
这些方法提供了多样化的途径，为进一步优化吸波性能提供了可能。
化学还原氧化石墨烯的吸波性能研究已经取得了一定的进展，但仍存在着一些挑战和问题。
首先，化学还原过程中的控制条件需要进一步优化，以实现更精确的调控。
其次，对化学还原氧化石墨烯结构和性能的深入理解还需要进一步研究。
此外，对吸波性能测试的标准化和准确性也需要更多的关注。
石墨烯在电磁屏蔽与吸波材料方面的应用及研究进展石墨烯是由碳原子以六边形晶格形式排列而成的一种二维材料，其具有独特的结构和性质，因此在电磁屏蔽与吸波材料领域具有广泛的应用前景。
石墨烯具有出色的电导率，高可伸缩性和优异的力学性能，使其成为一种理想的电磁屏蔽和吸波材料。
石墨烯作为电磁屏蔽材料，能够有效地阻挡和反射电磁波的传播，具有良好的电磁屏蔽性能。
石墨烯的单层结构使其具有很高的电导率，使其在电磁屏蔽中能够快速地消除电磁波的能量，从而有效地降低电磁辐射对周围环境和人体的伤害。
此外，石墨烯还具有极高的力学强度和韧性，可以制成具有强度和韧性的电磁屏蔽材料，能够承受较大的外力而不易破裂。
石墨烯在吸波材料方面的研究也取得了一系列进展。
通过控制石墨烯的结构和化学成分，可以实现对其在特定频率范围内的电磁波的吸收。
石墨烯材料可以在广泛的频率范围内实现高吸波性能，包括可见光、红外光和微波等。
此外，石墨烯还可以结合其他吸波材料来增强吸波性能。
例如，通过将石墨烯与金属或聚合物复合，可以实现更高效的电磁波吸收。
近年来，研究人员还将石墨烯与其他材料相结合，以进一步提高电磁屏蔽和吸波性能。
例如，将石墨烯与氧化物、金属或聚合物复合，形成具有多层结构的复合材料，能够在各个频率范围内实现优越的电磁屏蔽性能。
这些复合材料能够同时具备石墨烯的优点和其他材料的特性，从而提高电磁屏蔽和吸波效果。
此外，石墨烯与纳米材料的复合也是电磁屏蔽和吸波材料研究的一个热点。
通过控制纳米材料的形貌、尺寸和含量，可以实现更好的电磁波阻抗匹配，从而提高吸波性能。
例如，将石墨烯与二维过渡金属碳化物MXene复合，可以显著提高电磁波吸收能力。
这种复合材料具有大量的界面，能够增加电磁波与材料之间的相互作用，从而提高吸波性能。
总的来说，石墨烯在电磁屏蔽和吸波材料方面具有巨大的应用潜力。
通过不断地探索石墨烯的性质和与其他材料的复合，可以开发出更高效、更可靠的电磁屏蔽和吸波材料。
吸波材料的吸波原理及其研究进展一、本文概述随着现代科技的飞速发展，电磁波在各个领域的应用日益广泛，但同时也带来了电磁干扰和电磁辐射污染等问题。
为了有效应对这些问题，吸波材料作为一种能够吸收并减少电磁波传播的材料，受到了广泛关注。
本文旨在探讨吸波材料的吸波原理及其研究进展，以期为相关领域的科学研究和技术应用提供参考。
本文将简要介绍吸波材料的基本概念、分类及其应用领域。
在此基础上，重点分析吸波材料的吸波原理，包括电磁波的入射、吸收和散射过程，以及吸波材料内部结构与电磁波相互作用的机理。
通过对吸波原理的深入剖析，有助于理解吸波材料的性能特点及其优化方向。
本文将综述近年来吸波材料的研究进展。
包括新型吸波材料的开发、性能优化、应用拓展等方面。
通过对比分析不同研究团队的研究成果，揭示吸波材料领域的发展趋势和研究热点。
也将探讨当前研究中存在的问题和挑战，为未来研究提供思路和建议。
本文将对吸波材料的未来发展进行展望。
结合当前科技发展趋势和市场需求，预测吸波材料在未来可能的应用领域和市场前景。
针对吸波材料研究中存在的难题和挑战，提出可能的解决方案和发展方向，以期推动吸波材料领域的持续进步和发展。
二、吸波材料的吸波原理吸波材料是一类能够有效吸收并减少电磁波在其表面反射的特殊材料。
其吸波原理主要基于电磁波的入射、传播和衰减过程。
当电磁波入射到吸波材料表面时，会发生一系列复杂的物理和化学作用，这些作用共同作用导致电磁波能量的减少和吸收。
吸波材料的表面通常具有一定的粗糙度或特殊结构，这些结构能够有效地增加电磁波在材料表面的散射和漫反射，从而减少电磁波的直射反射。
这种表面散射和漫反射的过程可以降低电磁波在材料表面的反射率，使得更多的电磁波能够进入材料内部。
吸波材料内部通常含有一些特殊的电磁介质，如磁性材料、导电高分子等。
这些介质能够有效地吸收电磁波的能量，并将其转化为其他形式的能量，如热能、化学能等。
磁性材料能够通过磁化过程吸收电磁波中的磁场能量，而导电高分子则能够通过电子的迁移和碰撞吸收电磁波中的电场能量。
具有超强吸附性能的新型材料研究过去几十年来，科学家们一直在不断寻找、开发具有超强吸附性能的新型材料，以解决环境和工业领域中的各种问题。
这些新材料可以广泛应用于空气和水的净化、能源储存和转换以及化学品生产等领域。
本文将从三个方面介绍一些具有超强吸附性能的新型材料的研究进展。
第一个方面是以石墨烯为代表的二维材料。
石墨烯是由碳原子组成的单层薄片，其具有高度的柔韧性和导电性。
石墨烯的超强吸附性能源于其大表面积和高活性位点。
科学家们利用石墨烯的这些特性，成功开发了多种用于污水和废气处理的新材料。
例如，石墨烯复合材料可以高效吸附有毒重金属离子和有机物，使其从水中去除。
此外，科学家们还利用石墨烯的导电性，开发了新型的高性能超级电容器，用于能量存储和释放。
第二个方面是纳米复合材料。
纳米复合材料由多种不同成分的纳米颗粒组成，具有较大的比表面积和多孔结构，从而展现出超强的吸附性能。
例如，科学家们研究出一种由银纳米颗粒和多孔材料组成的复合材料，可以高效吸附空气中的细菌和病毒。
该材料具有广泛的应用前景，可以在医疗和公共卫生领域中起到重要的作用。
此外，纳米复合材料还可以应用于油水分离、气体吸附和催化等领域，展示出强大的吸附性能。
第三个方面是金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)的研究。
MOFs是由金属离子和有机配体构成的晶状材料，具有大量的孔隙和高度可调的化学组成。
这些特性使得MOFs在气体吸附、储氢和分离等领域有着广泛的应用。
例如，MOFs可以高效吸附二氧化碳，用于减缓气候变化和碳捕获技术。
此外，科学家们还通过调控MOFs的结构和组成，使其具有吸附和释放水蒸气的能力，为解决能源和环境问题提供了新的思路和方法。
总之，具有超强吸附性能的新型材料的研究具有重要的科学价值和应用前景。
无论是以石墨烯为代表的二维材料，还是纳米复合材料和金属有机骨架材料，这些新材料都展现出了出色的吸附性能和广泛的应用潜力。
Material Sciences 材料科学, 2018, 8(3), 222-234Published Online March 2018 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2018.83024Research Progress of Microwave Absorbing Materials Based on GrapheneXingjun Lv, Yingrui Wu, Hang Li, Wei LiSchool of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian LiaoningReceived: Mar. 2nd, 2018; accepted: Mar. 21st, 2018; published: Mar. 28th, 2018AbstractGraphene, as a new type carbon material, due to its excellent physical and chemical properties, has become a research focus. In this paper, the electromagnetic wave absorbing properties and mechanism of graphene composites are reviewed. The development of graphene based composite absorbing materials is expected.KeywordsGraphene, Absorbing Material, Composite基于石墨烯吸波材料的研究进展吕兴军，武应瑞，李航，李威大连理工大学土木工程学院，辽宁大连收稿日期：2018年3月2日；录用日期：2018年3月21日；发布日期：2018年3月28日摘要石墨烯作为一种新型的碳材料，由于其优良的物理化学性能成为研究的热点。
本文综述了石墨烯复合材料的电磁波吸收性能和机理等，并对石墨烯基复合吸波材料的发展做了展望。
关键词石墨烯，吸波材料，复合材料吕兴军 等Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言随着电子工业的迅猛发展，电磁辐射所带来的安全问题也日益突出。
电磁污染也成为继大气污染、水污染、噪声污染之后的第四大污染[1]。
吸波材料的出现，能够让人们有效的防护电磁辐射，因此高效吸波材料也成为社会关注的热点。
自2004年英国曼彻斯特大学物理学院的两位科学家Geim 和Novoselov 发现了石墨烯，其制备与应用便引起了人们的广泛关注，关于石墨烯的报道也越来越多。
石墨烯作为一种二维层状结构材料，不仅具有优异的力学和热学性能，还具有良好的导电性能，电阻率仅为10−6 Ω⋅cm ，载流子迁移率达15,000 cm 2∙V −1∙s [2]。
但是由于石墨烯较大的介电常数，很难与其他基材阻抗匹配，这也阻碍了石墨烯作为吸波材料的进一步研究。
近年来，许多研究人员发现将石墨烯与其它电磁损耗材料复合可以有效提高阻抗匹配，得到轻质、高效的复合吸波材料。
2. 石墨烯吸波材料石墨烯作为一种新型的碳材料，一经发现就引起业界的研究热潮。
Wang [3]等发现，应用化学氧化还原法制得的石墨烯具有较高的吸波能力。
这是因为氧化还原法制得的石墨烯具有明显缺陷以及残余的含氧官能团，不仅提高了阻抗匹配特性，促进能量从相邻态向费米能级的及时转化，而且还会产生缺陷极化弛豫和官能团电子偶极极化弛豫，这些都有利于电磁波的吸收。
同时，Wang [3]等用肼还原得到的还原氧化石墨烯表现出较好的吸波能力。
如图1所示，在7 GHz 时反射损耗值为−6.9 dB ，明显强于文献报道的CNTs 和石墨。
Figure 1. Microwave absorption characteristics of graphite and r-GO at the thick-ness of 2 mm [3]图1. 厚度为2 mm 的石墨和还原氧化石墨烯的电磁波吸收特性[3]吕兴军等Shen [4]等采用肼-发泡法制备出微蜂窝状石墨烯泡沫，并在8.2~59.6 GHz频段分别测试了石墨烯薄膜和石墨烯泡沫的电磁波屏蔽性能。
实验结果表明，虽然石墨烯泡沫具有较低的电导率，但是电磁波屏蔽性能达到−26.3 dB，强于石墨烯薄膜(−20.1 dB)。
原因在于微波在石墨烯泡沫内部孔室经过多次反射，能量被削弱，实现电磁波的屏蔽与吸收。
3. 石墨烯复合吸波材料石墨烯复合材料的合成极大的改善了石墨烯阻抗匹配特性，也使得石墨烯复合材料成为石墨烯研究领域的一个重要方向。
目前石墨烯复合吸波材料主要以石墨烯/纳米金属、石墨烯/导电聚合物、石墨烯/纳米金属/导电高聚物三元复合材料以及其它形式的复合材料为主。
3.1. 石墨烯/纳米金属复合吸波材料在微波作用下，石墨烯表面形成的电偶极子与微波场相互作用引起晶格振动，以发热的形式损耗电磁波[5]；纳米金属材料兼具磁损耗和电损耗，是一种良好的吸波剂。
将纳米金属涂覆在石墨烯表面，不仅可以提高石墨烯的阻抗匹配，同时降低了吸波剂的密度，可以得到轻质、高效的吸波材料。
Chen [6]等用一种简单、绿色的方法制备了具有铁磁性能的石墨烯/Fe复合材料。
透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)扫描结果显示直径为10 nmα-Fe纳米粒子均匀的分散在石墨烯片的表面。
实验结果表明：匹配厚度为2.5 mm时，在14.2 GHz处的最大电磁损耗为−31.5 dB。
此外，当匹配厚度为在2~5 mm范围内，电磁损耗低于−15 dB的频带宽为10.9 GHz。
氧化石墨烯(GO)由于较低的介电损耗很少用作电磁波吸收材料，Cu@Ni纳米材料兼具Cu的介电损耗特性以及Ni优良的磁损耗，被视为一种具有应用前景的吸波材料，但是高密度进一步阻碍了Cu@Ni 纳米材料的应用。
Wang [7]等将GO和Cu@Ni纳米材料结合，合成了GO/Cu@Ni复合吸波材料，并分别与GO和Cu@Ni纳米材料的吸波性能进行了比较。
当试样厚度为2.1 mm，频率为16.9 GHz时的最大反射损失达到−42.8 dB。
电磁波吸收性能的提高源于良好的阻抗匹配，这是氧化石墨烯低导电性增加所致。
该试验提供了一个降低复合材料密度、拓宽频带、调整电磁波吸收性能的新思路。
方建军[8]等用化学还原液相氧化石墨法制得石墨烯后，用化学镀镍法将镍颗粒均匀镀在其表面上。
实验结果表明，材料微波吸收峰随样品厚度的增加向低频移动，未镀镍石墨烯的匹配厚度为1 mm时，在7 GHz时的最大电磁损耗为−6.5 dB；镀镍石墨烯的匹配厚度为1.5 mm时，在12 GHz时的最大值为−16.5 dB，并且电磁损耗低于−10 dB的频带宽为5.1 GHz (9.5~14.6 GHz)。
Zhang [9]等用水热法合成了还原氧化石墨烯/NiO复合材料,表现出了良好的吸波能力。
图2为还原氧化石墨烯/NiO的微观形貌图。
在匹配厚度为3.5 mm、频率为10.6 GHz时的最大电磁损耗为−55.5 dB。
此外，匹配厚度为3.0 mm时，反射损耗低于−10 dB的频带宽为6.7 GHz (10.2~16.9 GHz)。
因此，实验制备的还原氧化石墨烯/NiO复合材料是一种很有应用前景的轻质高效吸波材料。
Kong [10]等用溶剂热法合成了γ-Fe2O3/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料，合成示意图如图3所示。
这种二维复合材料表现出了低的电磁反射系数和较宽有效吸收带宽。
γ-Fe2O3纳米团簇具有更多的界面，纳米团簇的界面极化和还原氧化石墨烯的传导损耗在吸收电磁波过程中起到了重要的作用。
当匹配厚度为2.5 mm时，在10.09 GHz处的最小反射系数为−59.65 dB，X波段的有效吸收带宽为3 GHz。
在还原氧化石墨烯片上组装一些金属氧化物的半导体晶体提供了一种有效的途径来设计半导体金属氧化物/碳复合材料。
Liu [11]等通过石墨烯和金属硝酸盐的水热反应合成了还原氧化石墨烯/Ni0.4Zn0.4Co0.2∙Fe2O3 (rGO/NZCF)复合材料，图4为复合材料合成示意图。
TEM和SEM表征结果显示，直径约为26.6 nm的吕兴军 等Figure 2. (a) SEM image, (b) magnified SEM image, (c) TEM image, (d) HRTEM image of RGO/NiO composite [9] 图2. RGO/Ni 复合材料的微观形貌图[9]Figure 3. Fabrication process for γ-Fe 2O 3/RGO hybrid. (a) Stable suspension of GO, iron ions, and sodium acetate dispersed in a vial; (b) primary nanocrystals nucleate in a supersaturated solution and (c) nanocrystals aggregated into larger colloidal nanocrystal clusters on the RGO surface [10]图3. γ-Fe 2O 3/RGO 复合材料的合成示意图[10]NZCF 颗粒均匀分布在rGO 纳米片上。
该试验对和NZCF 不同质量比时的电磁波吸收性能进行了测定，结果表明，当MrGO:MNZCF = 1:10时，匹配厚度为3 mm 的复合材料在10.1 GHz 处的最大反射损失为吕兴军等Figure 4. The schematic diagram of nanocomposite preparation process [11]图4.复合材料的制备原理图[11]−57.6 dB，反射损失低于−10 dB的有效吸收频带宽为4.2 GHz (8.2~12.4 GHz)，几乎覆盖整个X波段。
因此，rGO/NZCF纳米复合材料被认为是一种有前景的微波吸收材料。
Li [12]等以天然石墨为原料，采用Hummers法制得氧化石墨，经超声波处理分散于水中，引入Fe3O4粒子、还原剂水合肼，在微波辐照下反应，得到石墨烯/Fe3O4复合物。
