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冻干辅助制备具有负介电常数的高度均匀化还原氧化石墨烯/氧化铝超复合材料
摘要： 采用氧化石墨烯（GO）通过放电等离子烧结法制备了具有低渗流阈值和可调负介电常数的高度均匀化还原氧化石墨烯（RGO）/氧化铝（Al2O3）超复合材料。与本团队先前报道的采用干磨法制备的石墨烯（GR）/Al2O3和GR/AlN超复合材料相比，该高度均匀化的RGO/Al2O3超复合材料基于冷冻干燥工艺获得。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱研究了RGO/Al2O3超复合材料的微观结构和相组成。详细讨论了包括介电常数（ε′和ε′′）、介电损耗角正切（tan δ）、交流电导率（σac）和电抗（Z′′）在内的介电性能。当RGO含量从13.50 wt%增至15.38 wt%时观察到σac的渗流现象，通过幂律拟合得到的渗流阈值为14.31 wt%，早于已报道的GR/Al2O3和GR/AlN超复合材料。此外，当RGO含量达到13.50 wt%时观察到负介电行为，这归因于超复合材料中形成了连续的三维RGO网络。RGO13.50/Al2O3和RGO15.38/Al2O3超复合材料分别在501 MHz和299 MHz实现了ε′从负到正的转变，对应容抗-感抗转换。
关键词： 冷冻干燥，负介电常数，高度均质化，超材料复合材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于等离子体振荡效应的可调谐负介电常数石墨烯/聚苯硫醚复合材料
摘要： 具有负介电常数的复合材料因其在新型电容设计和电磁屏蔽应用中的潜力而备受关注。本研究通过热压法制备了填充石墨烯的聚苯硫醚（PPS）基复合材料，用于构建可调控的负介电常数介质。随着石墨烯含量增加，材料发生电逾渗现象并转变为自由电子传导机制。当复合材料中自由电子的等离子体振荡超过逾渗阈值时，成功实现了具有可调控负介电常数特性的石墨烯/PPS复合材料。本研究阐明了这种随机复合体系中负介电常数的调控机制，所获得的可调控负介电常数介质有望成为多种电磁应用的候选材料。
关键词： 渗透，聚合物复合材料，电介质，负介电常数
更新于2025-09-16 10:30:52