模板法调控聚二甲基硅氧烷泡沫孔结构以增强吸波性能的研究

来自某研究团队的研究人员采用模板蚀刻法制备了多孔PDMS泡沫，通过PMMA、NaCl和糖模板精确控制孔结构，探究了六边形、立方体和球形孔 morphology对吸波性能的影响。结果表明球形孔泡沫(BFs)具有最优阻抗匹配与吸波性能(RLmin=-43.39dB)，双层结构设计进一步将吸收频带拓宽至6.84GHz，为高性能吸波材料设计提供了新策略。

　　

通过灵活的模板蚀刻法成功制备了多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)泡沫，利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氯化钠(NaCl)和糖作为模板剂精确调控了泡沫的孔结构。扫描电镜(SEM)显示形成的多孔结构均匀，孔径约为140-150μm，并呈现出六边形(H)、立方体(C)和球形(B)三种不同的孔形态。本研究重点探讨了孔形态对吸波性能的影响机制，发现相较于CFs和HFs，BFs泡沫展现出更优异的阻抗匹配特性和吸波性能，其最小反射损耗(RL_min)可达-43.39dB（CFs为-21.05dB，HFs为-33.58dB）。为进一步拓宽吸收频带，研究还构建了以BFs为上层的双层结构吸波泡沫（分别与CFs和HFs组合）。与单层BFs的最佳带宽5.8GHz相比，BFs-CFs和BFs-HFs双层结构分别实现了6.84GHz和6.05GHz的宽频吸收，证明双层结构设计在拓展吸波频带方面具有重要价值。