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Las microesferas de carburo de silicio/carbono mantienen el rendimiento en entornos hostiles

Las microesferas de carburo de silicio/carbono mantienen el rendimiento en entornos hostiles

crédito: Nano-micromensajes (2024). doi: 10.1007/s40820-024-01369-6

Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información electrónica, los materiales absorbentes de ondas electromagnéticas desempeñan un papel crucial en aplicaciones militares como la protección electromagnética y los dispositivos furtivos, así como en la industria de defensa.


Sin embargo, dado que los materiales de absorción electromagnética actuales, ya sea para fines electrónicos militares o civiles, a menudo se aplican al aire libre, factores incontrolables como la ubicación geográfica y las condiciones climáticas tienen un impacto negativo en la estabilidad de las respuestas electromagnéticas. Por lo tanto, explorar materiales de absorción electromagnética que combinen un excelente rendimiento de absorción de microondas con estabilidad ambiental es crucial para aplicaciones prácticas.

Muchos estudios han demostrado que el carbono y el carburo de silicio exhiben un rendimiento estable de absorción de ondas en algunos entornos hostiles. Sin embargo, ambos materiales presentan importantes deficiencias en términos de densidad de absorción y ancho de banda.

Aunque se puede lograr cierta mejora en el rendimiento de la absorción de microondas con respecto a los materiales de un solo componente mediante compuestos simples, todavía no satisfacen la demanda actual de absorbentes de alto rendimiento. Por lo tanto, el desarrollo en profundidad de compuestos de carbono/carburo de silicio para protección electromagnética es de gran importancia.

Para abordar este problema, el equipo dirigido por Yun Zhen Du del Instituto de Tecnología de Harbin construyó microesferas compuestas con una estructura de núcleo-cubierta utilizando microesferas de resina fenólica y sílice como capas centrales y capas de cubierta, respectivamente. Durante el proceso de pirólisis a alta temperatura, se produjo la formación espontánea de una estructura hueca debido a las interacciones de la interfaz, lo que no solo facilita el requisito de peso ligero, sino que también mejora en gran medida la capacidad de atenuación de las ondas electromagnéticas incidentes.

el papel es publicado en la revista Nano-micromensajes.

Al controlar el espesor de la capa de sílice, el equipo de Du logró la organización compositiva de las microesferas compuestas de carburo de silicio/carbono (SiC/C), controlando así las propiedades electromagnéticas del material compuesto. Los resultados de la investigación del equipo de Du muestran que bajo el efecto sinérgico de la composición y la estructura, los materiales compuestos de SiC/C exhiben un excelente rendimiento de absorción de ondas, con la pérdida de reflexión más fuerte y el ancho de banda de absorción efectivo más amplio, alcanzando -60,8 dBm y 5,1 GHz, respectivamente. Estos resultados superan los de la mayoría de los materiales compuestos de SiC/C informados anteriormente.

Además, Du también confirmó a través de datos de simulación de secciones transversales de radar el excelente rendimiento sigiloso del radar de los materiales compuestos de SiC/C. El tratamiento del material compuesto a diferentes temperaturas y ambientes ácidos o alcalinos no provocó cambios significativos en su rendimiento de absorción de ondas.

Los valores de la banda de absorción efectiva y la intensidad de la pérdida por reflexión se mantuvieron estables después del tratamiento, lo que indica las prometedoras perspectivas de aplicación práctica de las microesferas huecas de SiC/C en diversos entornos naturales hostiles.

más información:
Lixue J. et al., Ingeniería estructurada y hueca de microesferas de carburo de silicio/carbono como materiales absorbentes de microondas de alto rendimiento con buena tolerancia ambiental, Nano-micromensajes (2024). doi: 10.1007/s40820-024-01369-6

Proporcionado por el Centro de Revistas de la Universidad Jiao Tong de Shanghai

La frase: Carburo de silicio/microesferas de carburo mantienen el rendimiento en entornos hostiles (2024, 12 de junio) Obtenido el 12 de junio de 2024 de https://phys.org/news/2024-06-silicon-carbidecarbon-microspheres-harsh-environments html.

Este documento está sujeto a derechos de autor. Sin perjuicio de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.

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