Abstract

The electromagnetic wave absorption performances and the dielectric properties of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) functionalization with carboxyl (-COOH) group/cement composites with different shapes; chiral, zigzag and armchair were investigated. In this study, the influence of the sample thickness and the MWCNT shape on the electromagnetic wave reflection loss, insertion loss and absorption were studied in the frequency range of 8–12 GHz. The addition of 0.1 wt% MWCNT dramatically increases the absorption properties of the cement mortar in the frequency range of 8–10 GHz. With the increase of thickness from 3 mm to 6 mm, the frequency bandwidths of the reflection loss for MWCNT/cement composites increases but the number of peaks decreases. Moreover, the reflection loss peak has increased dramatically with increasing thickness. In composite specimens prepared with a thickness of 3 mm, the chiral sample has higher absorption than the zigzag and armchair samples. The absorption behavior of composites with thickness of 6 mm at 10 GHz to 11.5 GHz is different to each other. The chiral sample shows higher absorption before 9 GHz and after 11 GHz. Experimental results show that the composite specimens at both thicknesses of 3 mm and 6 mm at frequencies below 10–10.5 GHz have higher absorption properties than the control sample. The peaks created on the relative permittivity curves also showed the nonlinear dielectric resonant behavior. Furthermore, the structural analysis and surface morphology of MWCNT/cement composites with different shapes have been explored using SEM technique.

摘要

具有不同形状的羧基（-COOH）/水泥复合材料的多壁碳纳米管（MWCNT）的电磁波吸收性能和介电性能；研究了手性，曲折和扶手椅。在这项研究中，研究了样品厚度和MWCNT形状对8-12 GHz频率范围内电磁波反射损耗，插入损耗和吸收的影响。添加0.1 wt％的MWCNT可在8-10 GHz的频率范围内显着提高水泥砂浆的吸收性能。随着厚度从3 mm增加到6 mm，MWCNT /水泥复合材料反射损耗的频率带宽增加，但峰数减少。此外，反射损耗峰随着厚度的增加而急剧增加。在厚度为3 mm的复合样品中，手性样品的吸收率高于曲折和扶手椅样品。厚度为6 mm的复合材料在10 GHz至11.5 GHz处的吸收行为彼此不同。手性样品在9 GHz之前和11 GHz之后显示出更高的吸收率。实验结果表明，在10–10.5 GHz以下的频率下，厚度分别为3 mm和6 mm的复合材料样品具有比对照样品更高的吸收特性。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。手性样品比之字形和扶手椅状样品具有更高的吸收率。厚度为6 mm的复合材料在10 GHz至11.5 GHz处的吸收行为彼此不同。手性样品在9 GHz之前和11 GHz之后显示出更高的吸收率。实验结果表明，在10–10.5 GHz以下的频率下，厚度分别为3 mm和6 mm的复合材料样品具有比对照样品更高的吸收特性。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。手性样品比之字形和扶手椅状样品具有更高的吸收率。厚度为6 mm的复合材料在10 GHz至11.5 GHz处的吸收行为彼此不同。手性样品在9 GHz之前和11 GHz之后显示出更高的吸收率。实验结果表明，在10–10.5 GHz以下的频率下，厚度分别为3 mm和6 mm的复合材料样品具有比对照样品更高的吸收特性。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。手性样品在9 GHz之前和11 GHz之后显示出更高的吸收率。实验结果表明，在10–10.5 GHz以下的频率下，厚度分别为3 mm和6 mm的复合材料样品具有比对照样品更高的吸收特性。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。手性样品在9 GHz之前和11 GHz之后显示出更高的吸收率。实验结果表明，在10–10.5 GHz以下的频率下，厚度分别为3 mm和6 mm的复合材料样品具有比对照样品更高的吸收特性。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。在相对介电常数曲线上产生的峰也显示出非线性介电共振行为。此外，利用SEM技术研究了不同形状的MWCNT /水泥复合材料的结构分析和表面形貌。