在SiO–石墨碳–石蜡复合材料中，由渗透阈值驱动的双重耗散通道：界面极化与导电网络的同步优化以实现可定制的微波吸收

《ACS Applied Electronic Materials》：Percolation Threshold-Driven Dual Dissipation Channels in SiO–Graphitic Carbon–Paraffin Composites: Synchronous Optimization of Interfacial Polarization and Conductive Networks for Tailorable Microwave Absorption

本研究揭示SiO–graphitic carbon–paraffin复合材料中渗透阈值驱动的双耗散机制，通过调节填料负载量（40-70 wt%）探究结构演变与微波吸收性能的关联，发现60 wt%时实现最佳反射损失（-25.63 dB）和宽吸收带（5.45 GHz），厚度1.9 mm。低于或高于该阈值时性能下降，结构调控–极化效率–导电损耗协同作用优化吸收性能，为隐身材料设计提供理论依据。

　　

在本研究中，我们发现了一种由渗透阈值驱动的双重耗散机制，该机制存在于SiO–石墨碳–石蜡复合材料中。其中，渗透阈值起到了“极化效率峰值”的作用，从而协同优化了微波吸收性能。通过调节填料含量（40–70 wt%），系统地研究了结构演变（孤立态→准连接态→聚集态）与吸收性能之间的关系。结构表征证实了这种材料具有核壳结构的SiO–石墨碳体系，其中Si–O和Si–C界面键增强了界面极化效应。电磁分析表明，在60 wt%的填料含量下，渗透阈值实现了界面极化与导电损耗之间的平衡：这种准连接的导电网络在8.32 GHz频率下达到了最佳的反射损耗（-25.63 dB），并在1.9 mm的厚度下实现了5.45 GHz的有效吸收带宽。当填料含量低于60 wt%时，尽管极化作用显著，但孤立颗粒限制了导电损耗；而当填料含量超过60 wt%时，颗粒聚集会减少界面面积，从而降低极化效率，即使导电性有所提高也是如此。雷达截面模拟结果显示，与完美导体相比，该材料的雷达散射减少了98.3%，进一步验证了其隐身潜力。本研究建立了基于渗透阈值的“结构调控–松弛–吸收”关系，为设计宽带、低碳含量的微波吸收剂提供了理论基础。