多尺度镍嵌入碳纳米管/氮化硼纳米带气凝胶：用于集成电磁波吸收与热红外隐身技术

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Multi-scale nickel embedded carbon nanotube/boron nitride nanoribbon aerogel for integrated electromagnetic wave absorption and thermal infrared stealth

　　

摘要

第五代（5G）通信技术的快速发展迫切需要宽带和多功能电磁波（EMW）吸收材料。本文通过将氮化硼纳米带（BNNRs）和原位生长的碳纳米管（CNTs）在镍（Ni）纳米粒子的催化下整合到三维框架中，制备出一种多尺度复合气凝胶。所得到的CNT/Ni/BNNR（CNB）气凝胶表现出优异的电磁波吸收性能，最小反射损耗为-57.12 dB，有效吸收带宽为6.93 GHz，覆盖了5G通信所需的n79频段（4.4–5.0 GHz）和Ku频段。导电CNT网络与磁性Ni纳米粒子在BNNR框架内的分层集成优化了电子传输路径和磁介电协同效应，从而促进了多种损耗机制的形成。随后通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）浸渍处理，得到了具有优异电磁波吸收性能、超低热导率（0.032 W m?1 K?1）、出色的热红外隐身性能和良好阻燃性的CNB/PDMS复合材料，使其在恶劣环境中具有广阔的应用前景。本研究提出了一种通用策略，可用于制造具有宽带吸收和多光谱伪装能力的微波吸收器，为隐身技术中的多功能电磁波吸收材料提供了巨大潜力。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

成功制备了一种由镍嵌入碳纳米管和氮化硼纳米带组成的轻质多尺度分层气凝胶，实现了增强的电磁波吸收和热红外隐身性能。

第五代（5G）通信技术的快速发展迫切需要宽带和多功能电磁波（EMW）吸收材料。本文通过将氮化硼纳米带（BNNRs）和原位生长的碳纳米管（CNTs）在镍（Ni）纳米粒子的催化下整合到三维框架中，制备出一种多尺度复合气凝胶。所得到的CNT/Ni/BNNR（CNB）气凝胶表现出优异的电磁波吸收性能，最小反射损耗为-57.12 dB，有效吸收带宽为6.93 GHz，覆盖了5G通信所需的n79频段（4.4–5.0 GHz）和Ku频段。导电CNT网络与磁性Ni纳米粒子在BNNR框架内的分层集成优化了电子传输路径和磁介电协同效应，从而促进了多种损耗机制的形成。随后通过聚二甲基硅氧烷（PDMS）浸渍处理，得到了具有优异电磁波吸收性能、超低热导率（0.032 W m?1 K?1）、出色的热红外隐身性能和良好阻燃性的CNB/PDMS复合材料，使其在恶劣环境中具有广阔的应用前景。本研究提出了一种通用策略，可用于制造具有宽带吸收和多光谱伪装能力的微波吸收器，为隐身技术中的多功能电磁波吸收材料提供了巨大潜力。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

成功制备了一种由镍嵌入碳纳米带和氮化硼纳米带组成的轻质多尺度分层气凝胶，实现了增强的电磁波吸收和热红外隐身性能。