钴铁氧体/煤泥基碳复合材料的制备及其在微波下的吸收机制

《RSC Advances》：Preparation and microwave absorption mechanism of cobalt ferrite/coal slime-based carbon composites

　　

李伟·司景·高志军·马福莉·刘茂媛·钱

辽宁工程技术大学矿业学院，抚顺 123000，中国；[e-mail]

将低灰分煤泥转化为电磁波吸收材料不仅能够满足日益增长的电磁防护需求，对于推动煤炭行业的转型和升级也具有重要意义。在本研究中，通过共沉淀法将钴铁氧体纳米颗粒负载到基于煤泥的碳基底上，成功制备了一系列钴铁氧体/煤泥基碳复合吸波材料。实验结果表明，当钴铁氧体的负载量为12.52%时，复合材料表现出最佳的吸波性能。在3.5毫米的厚度下，其在12.73 GHz处的最小反射损耗达到-32.08 dB，有效吸波带宽高达8.84 GHz（覆盖9.16–18.00 GHz的频率范围）。该复合材料的微波吸收机制主要归因于钴铁氧体引起的磁损耗（包括自然共振和涡流损耗），以及基于煤泥的碳材料引起的介电损耗（涉及界面极化和偶极极化）。煤泥基碳与钴铁氧体的有效结合显著改善了复合材料的阻抗匹配性能。这项研究为低灰分煤泥在电磁波吸收领域的综合利用提供了理论指导。