基于煤加氢气化半焦制备Ni/碳基复合吸波材料及组成优化

利用煤加氢气化半焦作载体、其中的炭作还原剂与介电组分,采用硝酸镍溶液浸渍结合碳热还原工艺制备Ni/碳基复合微波吸收材料;研究磁性组分Ni负载量对复合物微观结构与性能的影响作用及相关机制。结果表明,通过改变复合物的碳含量、碳的石墨化程度以及引入界面与缺陷,调整Ni的负载量可以方便地调控复合物的电磁参数,从而实现良好的阻抗匹配。在碳热还原温度为700℃时,Ni负载量为20%的复合物显示了最优的微波吸收性能。在涂层厚度为2.5 mm条件下,其最低反射损耗可达-42.6 dB,相应的有效带宽为4.1 GHz;而在2 mm涂层厚度条件下,其有效带宽可达5.6 GHz。复合物中起主导作用的微波吸收机制是介电损耗,主要源于石墨化炭引起的漏导损耗及界面与缺陷引起的极化驰豫损耗。     

利用煤气化半焦回收赤泥构建Fe/碳基复合微波吸收材料

基于煤加氢气化半焦(简称半焦，SC)与赤泥(RM)高温固相反应一步回收赤泥制备Fe/碳基复合微波吸收材料，调节体系组成以优化吸波性能。研究发现，在Ar气氛、900℃条件下，源自SC与RM质量比为0.4∶1-0.7∶1的复合物均显示了优良的性能；且当SC与RM质量比为0.6∶1时，复合物性能最优。其最低模拟反射损耗为-48.3 dB，相应的有效吸收带宽为4.6 GHz。材料强的本征衰减能力源于石墨化碳及大量相界与缺陷引起的介电损耗；其良好的波阻抗匹配得益于体系组成调变对复合物电磁参数的有效调控。此外，Na₂O、Al₂O₃与SiO₂之间的高温固相化合一定程度上削弱了赤泥引起的强碱性。