石墨烯可是一种新型的电阻型吸波剂哦。它那特殊的二维片层碳网络结构在吸收电磁波方面特别管用。另外呢,纳米 Fe3O4 是一种新型的磁介质型吸波剂,它把传统 Fe3O4 密度大这个不好的地方给改掉了,把既有磁吸收又有电吸收性能这种双复介质的优点给留了下来,而且兼容性也变强了,所以特别受大家喜欢。那个熔融沉积成型技术呢,就是一种能把耗材给熔化了,然后从喷头挤出来,接着在要打印的地方沉积下来凝固成型的 3D 打印技术。
在前面成功做出石墨烯 / PLA 复合线材之后呢,又用差不多的办法做出了纯的 PLA 线材和石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合线材。用 FDM 技术很快就做出了纯的 PLA 试样,还有各种石墨烯含量不一样的石墨烯 / PLA 单组元复合试样。因为之前的研究发现,跟纳米 Fe3O4 含量是 10% 和 30% 的时候相比,当它的含量是 20% 的时候,在更宽的频段范围内吸波效果会更好。
所以为了进行对比,就把纳米 Fe3O4 的含量固定在 20%,接着改变石墨烯的含量,用同样的制作工艺做出石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 双组元复合试样。重点研究一下石墨烯的含量对不同的复合试样的电磁参数以及吸波性能有啥影响,分析一下它们内部微观的界面状况,把吸波的原理给弄明白。有石墨烯含量的石墨烯 / PLA 复合试样的反射损耗都没到 -10dB 呢。但是在纳米 Fe3O4 含量一定的情况下,增加石墨烯的含量会让石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合试样的电偶极子取向损耗和界面损耗变大,复介电常数也会升高。而且在协同效应的作用下,石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合试样的复磁导率会随着石墨烯含量的增加而变大。在这些因素一起发挥作用的情况下,就能让石墨烯 / 纳米 Fe3O4/PLA 复合试样的反射损耗低于 -10dB,吸波性能就会变得更好。