碳纳米管阵列雷达吸收性能研究：2～18 GHz频段的新突破

该研究探讨了阵列式碳纳米管作为雷达波吸收材料的性能。通过化学气相沉积（CVD）方法制备出碳纳米管薄膜，其中碳纳米管排列有序，直径在30~50纳米之间。将这些薄膜平铺在铝板上，并用环氧树脂固定，用于测试其吸波性能。使用HP8757E矢量网络分析仪进行反射率扫频测量，结果显示，阵列式碳纳米管在2~18 GHz频率范围内，特别是在高频段，展现出优秀的吸波效果。吸波性能受薄膜厚度影响，当厚度为0.2毫米时，达到最佳吸收，峰值吸收率为-15.87 dB，波峰出现在17.83 GHz，具有4.25 GHz（R < -10 dB）和6.40 GHz（R < -5 dB）的吸收带宽。 本文是《人工晶体学报》2009年10月刊第38卷第5期的一篇文章，由孙晓刚、程利和杜国平等研究人员发表。他们研究了阵列式碳纳米管的雷达波吸收性能，这是一种新型的纳米吸波材料。利用化学气相沉积技术制造的碳纳米管薄膜具有良好的定向性和规则的纳米管结构，这对其吸波性能至关重要。在实验中，研究人员通过SEM（扫描电子显微镜）和TEM（透射电子显微镜）对薄膜进行了微观结构分析，并利用反射率扫频测量系统评估其吸波能力。 实验结果表明，阵列式碳纳米管在高频范围内（2~18 GHz）具有良好的雷达波吸收特性。值得注意的是，这种材料的吸波性能与薄膜的厚度密切相关。当薄膜厚度为0.2毫米时，其雷达波吸收性能达到最优，能够实现深度的衰减，峰值吸收率为-15.87 dB，这意味着大部分入射雷达波被有效地转化为热能或其他形式的能量，而不是反射回源。此外，这种吸收效果的带宽较宽，分别在4.25 GHz和6.40 GHz处，对应的吸收水平低于-10 dB和-5 dB，这意味着在更宽的频率范围内，阵列式碳纳米管都能保持较好的吸收性能。 这些发现对于雷达隐身技术和电磁干扰（EMI）防护领域具有重要意义，因为阵列式碳纳米管薄膜可以作为潜在的高效吸波材料应用于军事和通信设备的表面，以减少雷达反射和提高隐形能力。同时，通过调整碳纳米管薄膜的厚度和结构，可以进一步优化其在特定频率范围内的吸波性能，满足不同的应用需求。因此，这项研究为纳米材料在电磁波吸收领域的应用提供了新的可能性和设计思路。