金属离子掺杂对皮胶原纤维基吸波剂的雷达吸波性能影响

来源期刊：功能材料2011年第6期

论文作者：刘一山 郭佩佩 廖学品 石碧

文章页码：1024 - 2058

关键词：胶原纤维;金属离子;掺杂;雷达波;反射损失;

摘    要：将皮胶原纤维（CF）与水杨醛（Sa）反应,获得含有席夫碱结构（CN）的胶原纤维（Sa-CF）,再进一步用Fe3+、Mn2+、Co2+、Cu2+和Zn2+过渡金属离子对Sa-CF进行"掺杂",制备了具有雷达波吸收性能的皮胶原纤维（M-Sa-CF）。分别将CF、Sa-CF和M-Sa-CF压制成膜,采用探针法对其电导率进行测定,利用弓形法测定其对雷达波（频率0.5～18.0GHz）的反射损失（RL）。结果表明,CF的电导率仅为1.08×10-9 S/cm,而Sa-CF电导率可提高3个数量级,达到2.86×10-6S/cm;再经金属离子掺杂后其电导率进一步提高,如Zn2+掺杂后的电导率达到8.37×10-4S/cm。Sa-CF和M-Sa-CF的吸波机理为电损耗型,Sa-CF经金属离子掺杂后,电导率提高,对雷达波的反射损失增强,但不同金属离子掺杂后反射损失增加的幅度不同,Sa-CF雷达波反射损失在8.8GHz处最高为7.57dB,经Cu2+掺杂后雷达波反射损失在8.29GHz处最高达到8.35dB,而经过Fe3+掺杂后雷达波反射损失在8.11GHz处最大可达14.68dB。采用Fe3+、Mn2+和Zn2+具有半满壳和全满壳电子构型的金属离子掺杂,对雷达波的反射损失可大幅度提高,且吸收频段加宽。另外,掺杂量不同,最大反射损失和最大反射损失所处的频率均发生了变化。