碳化硅/碳微球在恶劣环境中保持性能

随着电子信息技术的快速发展，电磁波吸收材料在电磁防护、隐身装置等军事应用以及国防工业中发挥着至关重要的作用

然而，考虑到目前的电磁吸收材料，无论是用于军事隐身还是民用电子目的，都经常应用于户外，地理位置和天气条件等不可控因素对电磁响应的稳定性产生了负面影响。因此，探索将优异的微波吸收性能与环境稳定性相结合的电磁吸收材料对实际应用至关重要

大量研究表明，碳和碳化硅在某些极端环境中表现出稳定的吸波性能。然而，这两种材料在吸收强度和带宽方面都表现出显著的不足

尽管与单组分材料相比，通过简单的复合材料可以提高微波吸收性能，但仍无法满足当前对高性能吸收材料的需求。因此，深入开发用于电磁防护的碳/碳化硅复合材料具有重要意义

为了解决这个问题，哈尔滨工业大学的Yun Chen Du领导的团队分别使用酚醛树脂微球和二氧化硅作为芯层和壳层，构建了具有核壳结构的复合微球。在高温热解过程中，由于界面反应，自发形成了中空结构，这不仅有利于轻量化要求，而且显著提高了入射电磁波的衰减能力

这篇论文发表在《纳米快报》杂志上

通过控制二氧化硅壳层的厚度，杜的团队实现了中空碳化硅/碳（SiC/C）复合微球的成分调节，从而控制了复合材料的电磁性能。杜团队的研究结果表明，在成分和结构的协同作用下，SiC/C复合材料表现出优异的吸波性能，反射损耗最强，有效吸收带宽最宽，分别达到-60.8dB和5.1GHz。这些结果超过了先前报道的大多数SiC/C复合材料的结果

处理后的有效吸收带宽和反射损耗强度值保持稳定，表明中空SiC/C微球在各种恶劣的自然环境中具有良好的实际应用前景