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第 10 期 金 丹，等: 石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl 复合材料的制备及吸波性能 ·1651·

的质量比为 1∶9 时，合成的石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl
在 2.56 GHz 处最小反射率可达到–17 dB，其有效吸
收频带范围（反射率小于–10 dB）为 2.27~2.66 GHz。
相比于 FeSiAL，复合材料的有效吸收频带向高频移
动，这可能与石墨烯的高介电性有关，随着质量比
的增大，有效吸收频带继续向高频移动。可以表明
石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl 在更高频条件下拥有良好的吸
波性能，这可能是因为氧化还原后得到的石墨烯本
身的缺陷以及残留的含氧官能团如羰基、环氧基等，
在外加交变电磁场的作用下发生极化弛豫作用进而
有利于损耗电磁波。同时这些缺陷以及含氧官能团
的存在，使得石墨烯电导率有所降低，从而保证了
较好的阻抗匹配。石墨烯与 Fe 3 O 4 颗粒以及 FeSiAl
之间产生的多级界面以及相关的界面极化，保证了
石墨烯/Fe 3O 4/FeSiAl 拥有较好的吸收强度。

图 6 FeSiAl 及不同质量比石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl 的反射
率曲线
Fig. 6 Electromagnetic wave reflection loss of FeSiAl,
graphene/Fe 3 O 4 /FeSiAl with different mass ratios

3 结论

（1）通过水热还原，氧化石墨烯还原成石墨烯，
并且生成的石墨烯及 Fe 3 O 4 颗粒均匀包覆在 FeSiAl
片状磁粉上，这种片状和颗粒状不同结构的复合，
制备出了兼具磁损耗和介电损耗的吸波材料。随着
质量比的增加，石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl 复合材料的有

效吸收频带向高频移动，有助于吸波材料在高频段
图 5 FeSiAl 及不同质量比石墨烯/Fe 3 O 4 /FeSiAl 的复介
电常数实部(a)、虚部(b)，复磁导率常数实部(c)、 的使用。
虚部 (d) （2）石墨烯与 Fe 3 O 4 颗粒以及 FeSiAl 之间产
Fig. 5 Real part (a) and imaginary part (b) of complex 生的多级界面以及相关的界面极化，保证了石墨烯
permittivity, real part (c) and imaginary part (d) of
complex permeability of FeSiAl, graphene/Fe 3 O 4 / /Fe 3 O 4 /FeSiAl 拥有较好的吸收强度。合成的石墨烯
FeSiAl with different mass ratios /Fe 3 O 4 /FeSiAl 在 2.56 GHz 处最小反射率可达到–17

2 mm 匹配厚度下，FeSiAl 及复合材料的反射 dB，其有效吸收频带范围（反射率小于–10 dB）为
率曲线见图 6。 2.27~2.66 GHz。
由图 6 可知，FeSiAl 在频率 1.90 GHz 处反射率 参考文献：
最小达到–19.92 dB，反射率小于–10 dB 的频带宽度
[1] Li J S, Hui H, Zhou Y J, et al. Research progress of graphene-based
为 0.54 GHz（1.64~2.18 GHz）。当氧化石墨烯和 FeSiAl microwave absorbing materials in the last decade[J]. Journal of