MoSe2基复合材料吸波性能调控及电磁仿真研究.pdf

摘要

近年来，先进电子设备和无线通信技术的快速发展给人们的生活带来了极大

的便利，但同时也产生了不可忽视的电磁污染问题。高性能吸波材料通过将电磁

能转换为热能或其它形式的能量来吸收和衰减入射电磁波并阻断其在环境中的传

播，逐渐成为解决电磁污染问题的重要途径之一。二硒化钼（MoSe）作为二维

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过渡金属硫族化合物的一员，因其具有重量轻、特殊的类石墨烯结构和丰富的缺

陷位点等优势，在吸波领域展示出巨大的应用潜能。然而，MoSe2吸波材料的性

能仍受限于以下几个方面：首先，MoSe2纳米材料存在易团聚的特性，此过程会

降低比表面积，减少电磁波吸附位点。其次，MoSe2纳米材料导电性较差，导致

电导损耗能力较差。最后，纯MoSe2纳米材料存在损耗机制单一和阻抗失配问题，

很难充分发挥自身的优异性能。针对上述问题，本研究通过引入导电材料、构筑

异质界面、设计独特结构等方法来调控MoSe2的电磁参数，制备出一系列高性能

的吸波材料，并探讨了其吸波机理。最后，利用电磁场仿真软件对所制备样品进

行了雷达截面（RCS）仿真模拟，主要研究内容和结果如下：

（1）通过化学自组装法制备Mo-聚多巴胺前驱体，将前驱体进行硒化处理得

到MoSe/氮掺杂碳（MoSe/NC）复合材料。MoSe/NC复合材料具有良好的分散

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性，表现出直径尺寸在400⁓900nm范围内的球花状结构。通过调节硒化温度

（700、800和900℃），可以有效地调节电导率、电磁参数和N掺杂缺陷率，从

而赋予复合材料优异的吸波性能。随着硒化温度升高，MoSe/NC复合材料的吸

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波性能呈现出先升高后降低的趋势。在800℃时，MoSe/NC复合材料在2.53mm

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的厚度下获得了-50.56dB的最小反射损耗（RLmin）值，并在2.0mm的厚度下覆

盖了5.76GHz（11.20-16.96GHz）的最大有效吸收带宽（EAB）值。由于

MoSe/NC复合材料具有球花状结构，因此使吸收器具有良好的阻抗匹配特性，

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加速电磁波进入材料，而不是表面反射。此外，MoSe2和碳基体形成丰富导电网

络，有利于电子迁移和跳跃，增强电导损耗。最后，MoSe/NC复合材料存在丰

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富的异质界面和缺陷，促进极化损耗。RCS模拟结果表明，与理想导体（PEC）

板相比，MoSe/NC复合材料有效抑制电磁波在PEC板上的散射和反射。

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（2）通过化学自组装、溶胶-凝胶法和硒化的方法制备出MoSe/NC/TiO复

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合材料。MoSe/NC/TiO复合材料由具有锐钛矿和金红石相的TiO纳米颗粒以及

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三维网状结构的MoSe2纳米片组成。通过改变TiO2的含量（12、16、20和24%），

调节电磁参数，从而赋予复合材料优异的吸波性能。随着TiO2含量的增加，吸波

性能呈现先升高后降低的趋势。当TiO2含量为20%，在厚度为2.18mm时，

MoSe/NC/TiO复合材料的RL值为-54.04dB，EAB值为5.84GHz