柔性硅橡胶负载CuS修饰球形石墨烯复合材料的电磁波吸收性能及频率选择表面调控研究

本文创新性地采用化学沉淀法制备了CuS/球形石墨烯(SG)复合粉体，通过调控CuS含量优化了材料的介电损耗与红外隐身性能。研究发现3:1质量比的复合材料在X波段展现出优异的电磁波吸收特性，最小反射损耗达-37.74 dB，结合频率选择表面(FSS)设计后更实现7.0 mm的厚度缩减。该研究为开发轻量化、宽频段电磁防护材料提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过化学沉淀法成功制备了不同质量比的CuS/SG复合材料，系统探究了CuS含量对材料微观结构、相组成及电磁特性的影响。X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)结果证实了CuS的成功合成，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示CuS颗粒均匀包覆在SG表面且结合牢固。

Results and discussion

图2(a)展示了不同比例CuS/SG复合材料的X射线衍射图谱。在2θ=27.82°、29.47°等位置出现的特征峰与CuS标准卡片(PDF#06–0464)完全匹配，证实了六方晶系CuS的成功制备。当CuS与SG质量比为3:1时，复合材料在X波段展现出最优异的电磁波吸收性能：最小反射损耗值较未添加FSS的样品降低37.74 dB，同时材料厚度减少7.0 mm。有趣的是，该比例样品还表现出最佳的红外隐身性能，说明CuS含量的提升能同步增强复合材料的多频谱隐身能力。

Conclusion

通过化学沉淀法制备的CuS/SG复合材料展现出"一材多用"特性：既能通过介电损耗有效衰减电磁波，又可实现红外波段隐身。FSS周期结构单元的引入更如同给材料装上"电磁波陷阱"，使吸收性能产生质的飞跃。这项研究为开发新一代智能隐身材料提供了重要参考。