哈尔滨产业大学贾德昌ACS Appl. Mater. Interfaces：聚合物衍生轻质SiBCN陶瓷纳米纤维的合成及其微波汲取特性

DOI: 10.1021/acsami.1c07912

采纳静电纺丝和高温退火相联合制备了具有可调谐电磁波汲取特性的轻质SiBCN陶瓷纳米纤维。通过操纵退火温度，可以很好地调治所制备纳米纤维的纳米级布局和原子键布局。得到的直径约300nm的SiBCN纳米纤维由无定形基体、β-SiC和游离碳纳米晶体构成，经1600℃退火后完好陷。SiBCN纳米纤维在1600℃下退火后体现出精良的微波汲取特性，在10.56GHz下得到的最小反射系数为-56.9dB，样品厚度为2.6mm，最大有用汲取带宽为3.45GHz，最大介电常数为0.44。因为优化的A+B+C微观布局，具有优秀微波汲取特性的SiBCN陶瓷纳米纤维表现出作为军事和商用轻质、超强雷达波汲取剂的庞大潜力。

图1.SiBCN陶瓷纳米纤维的制备。（a）聚硼硅氮烷的反响门路和布局式。（b）静电纺丝和高温退火处置惩罚相联合的表示图。所得SiBCN纳米纤维（S5）的SEM图像：（c）低辨别率和（d）高辨别率。

图2.在差别温度下热解SiBCN纳米纤维（S1-S5）：（a）XRD图谱和（b）拉曼光谱。

图3.在差别温度下热解的聚硼硅氮烷纤维和SiBCN纳米纤维（S1-S5）的FTIR光谱。

图4.在1600℃下热解的SiBCN纳米纤维（S5）的透射电子显微镜表征：（a）TEM明场图像，（b）SAED图谱，和（c）HRTEM布局，插图为FFT图片。

图5.合成的SiBCN纳米纤维（S1-S5）的29Si NMR和11B NMR曲线：（a）S1-S5样品，试验29Si NMR；（b）S5样品，模仿29Si NMR；（c）S1-S5样品，试验11B NMR；（d）S5样品，模仿11B NMR。

图6.在差别退火温度下热解的SiBCN纳米纤维（S5和S6）的XPS拟合光谱：（a）Si2p、（b）B1s、（c）C1s和（d）N1s。

图7.在差别温度下热解的SiBCN纳米纤维（S1-S5）的介电性能：（a）实部，（b）虚部和（c）消耗角正切。

图8.热解差别厚度SiBCN纳米纤维（S1-S5）的RC。

图9.在差别温度下热解的SiBCN纳米纤维（S1-S5）的（a）|Zin−1|和（b）衰减常数。

图10.在1600℃下热解差别厚度SiBCN纳米纤维（S5）的RC。

图11.在1600℃下热解SiBCN纳米纤维（S5）的2D和3D汲取图：（a）2D图像和（b）3D图像。

图12.表示图表现了所制备的完全无定形或部门结晶的SiBCN纳米纤维的微波汲取机制。

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