RGO/PANI纳米复合吸波材料的制备及性能研究(3)
式中：两种电磁参数的实部ε′和μ′分别表示着材料在电磁场作用下内部的极化强度和磁化强度；而虚部ε"表示材料内部电偶极矩重排引起的损耗，μ"则为磁偶极矩重排所引起的损耗。介质的吸波能力主要由能够引起能量损耗的虚部ε"和μ"决定，损耗因子tanδ如式（1.3）计算可得：
tanδ = tan(δε) + tan(δμ) = ε"∕ε′ + μ"∕μ′ (1.3)
提高ε″或μ″，降低ε′或μ′，都能提高损耗因子的大小。但是改变εr、μr的大小，材料的特征阻抗Z 也会改变，阻抗的匹配性也发生变化。所以在实际实验中，需要综合考虑材料对微波的两种不同损耗（分别为反射和吸收），通过调节电磁参数来提高其吸波性能。
材料的吸波强度一般用反射率RL(dB)的大小来表示，通过对复介电常数εr和复磁导率μr这两个电磁参数的计算可以获得RL(dB)的数值。
Z = (μr/εr)1/2 tanh [(j2πfd/c)(μrεr)1/2] (1.4)
RL (dB) = 20lg|(Z – 1)/(Z + 1)| (1.5)
在式（1.4）中，f表示电磁波频率，d是指吸波材料涂层厚度，c是自由空间（也就是真空）中微波的传播速度。一般认为若材料的反射率RL < -10dB，则表示能够吸收90%的电磁波，此时表示材料达到对电磁波的有效吸收；若RL < -20dB则超过99%的电磁波被吸收。现代社会对于吸波材料的性能具有更高的要求，人们希望能够制备出满足“厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸收强度大”的特征的理想材料，这样能够具有更广阔的应用前景。
1.2 石墨烯概述
sp2杂化的碳原子紧密堆积形成了单层的石墨烯材料，由于其单原子厚度成为了目前世界上最薄的材料，具有二文蜂窝状的晶格结构[11]。石墨烯的力学强度达130GPa、热导率达5000W×m-1×K-1、载流子迁移率高达15000cm2×V-1×S-1，拥有非常大的比表面积（理论计算值2630m2/g），是目前强度最高、常温下导电性能最好的材料[12]。自从英国Manchester大学的科学家Geim等[13]利用胶带剥离高定向石墨晶体的方法，获得了独立存在的单层石墨烯并对其优异的性能进行了探究和分析后，人们对单层石墨烯材料的应用研究日益增加。石墨烯材料拥有特殊的电子特性，以及优秀的力学、电学、光学、热学和磁学性能，相比于碳纳米管显示出更好的吸波性能。
目前，已有研究和报道的石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、有机合成法、外延生长法等[14]。其中，通过将氧化石墨还原的方法制备的石墨烯（RGO）材料中，含有的残余缺陷和基团，能够提高RGO材料的阻抗匹配性。同时，RGO片层上和边缘的缺陷和官能团能够对电磁波产生极化弛豫和电偶极子弛豫，由此来损耗电磁能，所以利用这种方法制备出的RGO材料一般具有较好的微波吸收性能[15]。
1.3 导电高聚物