Dual metal synergistic modulation of boron nitride for high-temperature wave-transparent metamaterials

超材料 调制(音乐) 材料科学 氮化硼 谐振器 金属 光电子学 分裂环谐振器 硼 对偶(语法数字) 氮化物 纳米技术 图层(电子) 冶金 声学 化学 物理 有机化学 艺术 文学类
作者
Zhangwen Xie,Yufei Tang,Ziyun Luo,Yagang Zhang,Wanxing Zheng,Xi Chen,Qingnan Meng,Chen Tang,Zhaowei Liu,Kang Zhao
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (5): 1547-1557 被引量:2
标识
DOI:10.1039/d4mh01020e
摘要

Electromagnetic metamaterials have demonstrated immense potential in the development of novel high-temperature wave-transparent materials, yet the requirements of their intricate structural design and strict stability pose dual challenges, particularly in high-speed radome applications. A strategy involving the synergistic modulation of boron nitride (BN) by dual metallic elements of Ca and Al (0.5Ca-0.5Al-BN) was proposed in this study, which elegantly integrates the advantages of metamaterial-like split ring resonator (SRR) features and h-BN's oxidation resistance enhancement. The highest wave transmittance at room temperature reaches 0.96 at 2-18 GHz. Notably, Al elements play a pivotal dual role in: (1) facilitating the solid solution of Ca to optimize the formation of metamaterial-like structures and (2) generating an amorphous Al2O3 protective layer to preferentially defend against surface oxidation. This further prevents the breakdown of metamaterial characteristics at high temperatures, thereby striking a dual balance between the preservation of metamaterial-like structures and the high temperature stability of BN. Notably, 0.5Ca-0.5Al-BN retains its metamaterial-like characteristics, with a low permittivity not exceeding 2 even after exposure to 1500 °C oxidation. The corresponding wave transmission rate remains above 0.7 in most frequency bands at incidence angles of 0°, 10°, and 30°, ensuring superior wave-transparent properties. Furthermore, 0.5Ca-0.5Al-BN exhibits great hydrophobicity, benefiting resistance to rain and snow erosion. By integrating the merits between fundamental materials and metamaterials, this work transcends the limitations of conventional metamaterial design and offers fresh insights and empirical support for developing high-speed aircraft radome materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Chief完成签到,获得积分0
刚刚
零度雨完成签到 ,获得积分10
1秒前
MrChew完成签到 ,获得积分10
4秒前
Wenjing完成签到 ,获得积分10
4秒前
Eyrie2001完成签到,获得积分10
4秒前
小胖wwwww完成签到 ,获得积分10
5秒前
HH完成签到 ,获得积分10
5秒前
研友_8yNl3L发布了新的文献求助30
6秒前
ChengYonghui完成签到,获得积分10
6秒前
魔幻荧完成签到,获得积分10
8秒前
李李完成签到,获得积分10
8秒前
LIUJIE完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
勇猛的小qin完成签到 ,获得积分10
14秒前
miemie66完成签到,获得积分10
15秒前
超级的鹅完成签到,获得积分10
16秒前
solution完成签到 ,获得积分10
16秒前
小马甲的应助被挽风风风风采纳,获得10
19秒前
ATYS完成签到,获得积分10
20秒前
三七二一完成签到,获得积分10
21秒前
科目三的应助被冷酷的尔琴采纳,获得10
21秒前
66完成签到,获得积分10
21秒前
孤独的立轩完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
xiaoze完成签到 ,获得积分10
25秒前
dophin完成签到,获得积分10
25秒前
colin完成签到 ,获得积分10
25秒前
BLACKCURRY完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
脑子空空完成签到 ,获得积分10
27秒前
yyyyyyyy完成签到,获得积分10
30秒前
phoenix001完成签到,获得积分0
30秒前
31秒前
DDDD发布了新的文献求助30
31秒前
陶军辉完成签到 ,获得积分10
32秒前
超级安阳完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
chenxueneng完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Yugoslavia and China Histories, Legacies, Afterlives 560
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7834478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9356976
关于积分的说明 20592968
捐赠科研通 7426936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3337432
关于科研通互助平台的介绍 2482006
邀请新用户注册赠送积分活动 2358259