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Hierarchical core-shell FeS2/Fe7S8@C microspheres embedded into interconnected graphene framework for high-efficiency microwave attenuation

材料科学 反射损耗 衰减 微波食品加热 石墨烯 复合数 电磁辐射 复合材料 光电子学 吸收(声学) 散射 超材料 光学 纳米技术 计算机科学 电信 物理
作者
Nian Wang,Yan Wang,Zhao Lu,Runrun Cheng,Longqi Yang,Yongfei Li
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:202: 254-264 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.10.083
摘要

With the imminent era dominated by high-tech electronic products, the development of high-efficiency electromagnetic wave absorption materials has become a critical task. Rational component regulation and structural design are considered to be effective methods to optimize the electromagnetic wave absorption performance of materials. Herein, we first prepared a [email protected] [email protected] precursor via solvothermal method; then, vulcanization was used to develop a FeS2/Fe7S8@[email protected] composite with a core-shell heterostructure, in which core-shell FeS2/Fe7S8@C microspheres were embedded on the wrinkled reduced graphene oxide layer. FeS2/Fe7S8@[email protected], as a multi-component composite, demonstrates superior impedance matching and can thus capture more electromagnetic waves, while the multiple losses facilitate the dissipation of incident electromagnetic waves. Concretely, FeS2/Fe7S8@[email protected] can display significant attenuation of incident electromagnetic waves through multi-interface polarization, dipole polarization, resonance loss and eddy current loss. Additionally, the three-dimensional hierarchical structure not only improves the conductive loss, but also promotes multiple reflections and scattering. The FeS2/Fe7S8@[email protected] composite exhibits a minimum reflection loss of −62.7 dB and an effective absorption broadband (6.1 GHz) with a filler loading of 20 wt% at 2.2 mm, and the effective absorption bandwidth reaches 7.6 GHz at a layer thickness of 2.5 mm. These results provide a valuable reference for the preparation of high-performance microwave absorbers through composition adjustment and controlled structural design.
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