石墨烯在电磁屏蔽与吸波材料方面的应用及研究进展

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石墨烯在电磁屏蔽与吸波材料方面的应用及研究进展 ■ 文/李友良 应淑妮 陈国贵 浙江伟星新型建材股份有限公司

当代电子信息技术的发展和电子产品的普及，在满足人们生活需要的同时，使得电磁波在人们日常生活中广泛存在。电磁波辐射造成了电磁污染、电磁干扰、泄密等棘手问题，妨碍了电子信息工业稳定发展。有效解决这一问题的方案，是研发出能够吸收特定频段电磁波的材料，因此，吸波材料在民事领域具有广泛的应用前景。而在军事领域，雷达常用于搜寻目标，它是通过发射电磁波，然后由被探测方反射的电磁波来锁定目标，并对其进行追踪、定位和识别。研制高效吸收电磁波的雷达隐身材料是提高武器系统生存能力的有效途径之一，已成为现代战争中最具有价

值、最有效的战术突防手段。可见，电磁屏蔽与吸波材料在民事及军事领域都有重要的应用价值。碳系材料一直是电磁屏蔽与吸波材料研究的重要内容。在碳系材料中，对碳黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等的电磁屏蔽与吸收已经有相当广泛的研究。作为一种新型碳材料，石墨烯比碳纳米管更有可能成为一种新型有效的电磁屏蔽或微波吸收材料。主要原因包括以下几个方面：①石墨烯是由碳原子组成的六角型平面薄膜，仅仅只有一个碳原子厚度的二维材料；②石墨烯是世界上最薄以及最坚硬的纳米材料；③导热系数高于碳纳米管和金刚石，达到 5 300W/ m·K;④石墨烯为目前世上电阻率最小

的材料，只有 10-6Ω m;·c⑤常温下石墨烯电子迁移率比纳米碳管或硅晶体 2]高，超过 15 000cm2/V·s[1,。与传统材

料相比，石墨烯可以突破原有的局限，成为有效的新型吸波剂，满足吸波材 4]料对“薄、宽、的要求[3,。轻、强”因此，

以石墨烯为方向研制具有优异性能的吸波材料，从军事和民用、现在与将来考虑，都有重要的经济效益和价值。

一、电磁屏蔽与吸波材料的原理 根据材料的电磁参数 (相对复介电常数和相对复磁导率)可以对材料，吸收电磁波的性能做出评估。评价吸收电磁波性能的方法有很多，目前比较公认的评价方法是基于传输线理论

新材料产业 NO.9 2013

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