多壁碳纳米管/环氧有机硅树脂吸波涂层的介电和吸波性能研究

研究了不同直径和含量多壁碳纳米管填充环氧有机硅树脂吸波涂层在2~18GHz频率范围内的介电和吸波性能.可以得到吸波涂层的介电常数随着碳纳米管含量的增加而增大.当碳纳米管含量相同时,吸波涂层介电常数随着碳纳米管直径的增加而增大.当碳纳米管含量大于5wt%时,吸波涂层的介电常数在低频急剧增加,且随频率增大而减少,出现频散效应.反射率测试结果表明:当涂层中多壁碳纳米管含量为10wt%、厚度为2mm时,吸波涂层的最大吸收峰随碳纳米管直径的增大向低频移动.多壁碳纳米管填充环氧有机硅树脂吸波涂层的吸波性能在7~14GHz范围内可达到-10dB,具有较好的吸波效果.     

碳纤维/羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析

在碳纤维表面化学镀镍,再将其与羰基铁粉混合制备成吸波涂层,对其吸波性能进行了测试.结果表明:在2～18 GHz内,碳纤维/羰基铁粉吸波涂层,最大吸收峰在5.92 GHz,此时反射率为-8.89 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为9.50 GHz;单层羰基铁粉涂层在相同厚度下,最大吸收峰为7.94 GHz,对应的反射率为-10.36 dB,反射率小于-5.00 dB的频宽为6.90 GHz;碳纤维与羰基铁粉混合后,涂层反射率小于-5.00 dB的频宽增大,有利于吸收雷达波.最后,对碳纤维/羰基铁粉吸波涂层的吸波机理进行了初步分析.     

羰基铁/三元乙丙橡胶复合材料的吸波性能

为了探明吸波材料的厚度、吸收剂的含量与吸波性能之间的关系,以羰基铁为吸收剂、三元乙丙橡胶为基体制备了复合橡胶吸波材料,采用矢量网络分析仪研究了在2.6~18 GHz范围内羰基铁含量和吸波材料厚度对吸波性能的影响,并利用电磁理论分析了吸波材料的吸波性能.对于3 mm吸波材料,当羰基铁体积分数为45%时,在3.5 GHz处其反射率的最小值达-21.7 dB;在羰基铁含量一定的条件下,微波吸收性能与吸波材料的厚度并不成正比关系,当厚度<2 mm时,吸波材料的吸波效果较差;当厚度>2 mm时,随着吸波材料厚度的增加,最大吸收峰的位置向低频移动,并且最大吸收峰的峰值和指定反射率的频率带宽也呈减小的趋势.在相同厚度下,随着羰基铁含量的增加,吸波材料在电磁波吸收峰处的反射率不断减小,而且吸波材料吸收峰的位置也向低频移动;输入阻抗与空气阻抗越接近,吸波材料的吸波性能越好.     

溶胶-凝胶法制备NiFe_2O_4铁氧体及其微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备NiFe2O4铁氧体,采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、矢量网络分析仪对样品的结构、形貌、电磁参数和微波吸收性能进行测试分析;利用匹配解析图求得样品的最佳匹配厚度和频率,利用传输线理论计算单层NiFe2O4吸波涂层与NiFe2O4-羰基铁双层复合吸波涂层的吸波效果。结果表明,当煅烧温度为1 200℃时,生成颗粒呈立方体结构纯净的NiFe2O4样品;NiFe2O4样品复介电常数和复磁导率的实部较小,虚部较大,具有较好的频率特性,适合制作匹配层;单层NiFe2O4样品的最佳匹配频率为5.92 GHz,最佳匹配厚度为6.48 mm,最小反射率峰值为-21 dB,反射率小于-10 dB的频宽为3.2 GHz;当NiFe2O4及羰基铁层的厚度分别为1.5、0.5 mm时,涂层反射率小于-10 dB的频宽达7 GHz。     

SiO_2包覆羰基铁的微波吸收性能研究

以硅溶胶为前驱体,快速制备出SiO2包覆羰基铁吸收剂,研究了SiO2包覆对其热性能、电磁和吸波性能的影响。热分析结果表明,SiO2包覆羰基铁的抗氧化性能显著提高。与未包覆羰基铁相比,SiO2包覆羰基铁的介电常数和磁导率都有所下降。反射率结果表明,包覆后羰基铁在X波段内具有较好的吸波效果,当包覆后羰基铁质量分数为70%、涂层厚度为1.8mm时,涂层在8.2～12.4GHz频率范围内的反射率均小于-10dB。     

铁氧体/石墨复合吸波涂层的微波吸收性能

本文将固相法制备的磁损耗型Ba0.9Sm0.1Co2Fe16O27铁氧体与电损耗型石墨相结合,通过测试两者的电磁参数,采用YRcomputor软件模拟计算了双层复合吸波涂层的反射率。结果表明：铁氧体/石墨复合吸波涂层在2～8 GHz频段有较好的吸波性能;其中,下层为含量80 wt%的Ba0.9Sm0.1Co2Fe16O27,厚度1.5 mm,上层为10 wt%的石墨,厚度1.5 mm时,该复合涂层表现出优良的微波吸收特性,反射率损耗RL〈-10 dB时,带宽约为3 GHz（3.5～6.5 GHz）,最大吸收值约为-27 dB。     

羰基铁粉吸波涂层的优化设计

研究了以羰基铁粉为吸收剂的吸波涂层的轻型化问题.以石蜡为粘合剂,制备了不同羰基铁粉含量的吸波材料,测试了其电磁参数.利用完全枚举法对羰基铁粉吸波涂层进行了优化设计,设计中引入了面密度指标.满足X波段反射率小于-10dB的带宽大于3.9GHz的涂层最小面密度为5.49kg/m2.分层使涂层面密度下降的效果不明显,羰基铁粉吸波涂层宜采用单层形式,增大羰基铁粉在涂层中的含量有利于减轻面密度.     

SiO2对羰基铁/炭黑双层吸波涂层吸波性能的影响

以羰基铁和炭黑分别用于匹配层和吸收层制备了具有阻抗渐变结构(匹配层+吸收层)的1.2 mm厚环氧树脂基吸波涂层。通过在匹配层中加入透波剂SiO2,改善了吸波涂层的阻抗匹配性。随着SiO2在匹配层中含量的增加,涂层的反射损耗(RL)得到增强。当匹配层中SiO2与羰基铁及环氧树脂的比值为2∶5∶1时,涂层的吸收峰值达到-17.3 dB,涂层有效带宽(RL<-4 dB)达到5.7 GHz。     

碳/氧化铝/二氧化硅涂层的介电和吸波性能研究

研究了炭黑或碳纤维填充氧化铝/二氧化硅吸波涂层在X波段范围的介电和吸波性能. 结果表明: 吸波涂层的复介电常数随着炭黑或碳纤维含量的增加而增大. 当吸收剂含量相同时, 填充碳纤维的吸波涂层比填充炭黑的吸波涂层具有更大的复介电常数. 当吸收剂含量大于5wt%时, 吸波涂层的介电常数在低频急剧增加, 且随频率增大而减少, 出现频散效应. 反射率测试结果表明: 吸波涂层的最大吸收峰随涂层厚度的增大向低频移动, 当涂层中炭黑含量为2wt%、厚度为1.8 mm时, 吸波涂层在9.2~12.4 GHz范围内反射率小于-10 dB, 具有较好的吸波效果.     

涂层与镀层复合雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层和涂层方法,进行了单层、双层和三层沣涂层的吸波性能实验研究.结果表明:双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高;三层复合涂层的吸波性能优于双层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz.其中,镀镍层对提高吸波性能作用明显.     

羰基铁粉抗氧化性能研究现状

羰基铁粉具有高磁导率和高磁损耗等优良特性,被认为是薄层吸波涂层吸收剂的理想材料。加之,羰基铁粉的居里温度较高,有望成为薄层耐温吸波涂层的吸收剂。但是,羰基铁粉由于颗粒尺寸较小,颗粒表面积较大,在高温下的抗氧化性较差,近年来有关其抗氧化性能的研究已成为备受关注的热点。本文概述了羰基铁粉吸收电磁波的机制以及提高抗氧化性能的机理,介绍了几种有助于提高其抗氧化性能的制备方法,最后展望了这一领域的研究前景。     

Study on the Carbonyl Iron Powder Based Nano-Composite Radar Wave Absorbing Coatings

With the rapid development of stealth technique, carbonyl iron powder is regarded as an ideal radar absorbing material. In this paper, radar absorbing properties of carbonyl iron powder was investigated by using nano composite and macroscopic multi- layer composite approach. The machine- chemistry composite methods were employed during the experiment to produce nano composite absorbent. Two carbonyl iron powders named HP1, HP2 and nano powder named HP3 were employed. Absorbents were obtained by adding 10% HP3 powder with average size of 28 nm to the HP1 and HP2 carbonyl iron powders by weight respectively. By a series of composite techniques, sample plate with the radar absorbing coating was prepared. Compared with the single coating, the wave absorbing properties were significantly improved. The working band in which the wave reflectivity was less than 5 db was 4.8 ～ 18 GHz with the coating thickness of 1.0 mm. The lowest reflectivity was found to be 12.34 db at 8 GHz. The wave absorbing coating with thin thickness,broadband and strong absorbing properties was obtained.     

羰基铁粉作为微波吸收材料的研究进展

目的 介电损耗低、吸收带宽较窄、密度高等缺点制约着羰基铁粉（Carbonyl Iron Powder,CIP）在吸波领域中的应用。在CIP材料的基础上，使用不同的改性方法，开发“轻、宽、强、薄”的CIP微波吸收材料，实现对微波的高效吸收。方法 综述近年来羰基铁粉作为吸波材料的研究现状，介绍和分析不同改性方法，如形貌改性、涂覆改性、复合改性等对羰基铁复合材料吸波性能的影响。结论 CIP作为微波吸收材料，可以通过不同改性方法来改善缺点，制备的复合材料更符合当下社会对吸波材料的需求，与传统CIP材料相比，CIP复合材料作为微波吸收剂，具有更大的潜力。     

原子层沉积氧化铝包覆羰基铁粉的抗腐蚀性及吸波性能

为了提高羰基铁粉的抗腐蚀能力及改善其电磁性能, 以TMA和H₂O为前驱体, 利用原子层沉积(ALD)方法对羰基铁粉进行表面包覆改性, 在羰基铁粉表面包覆不同厚度的氧化铝。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合热分析仪(TGA)、红外光谱(FTIR)和矢量网络分析仪等技术手段系统分析了改性前后羰基铁粉性能指标。结果表明, 通过ALD方法可在羰基铁粉表面生长纳米级别具有良好保型的氧化铝薄膜, 形成了极佳的羰基铁/氧化铝壳层结构复合材料。与原样品相比, 包覆改性后的羰基铁粉热稳定性与抗腐蚀性有极大的提高, 且随着包覆厚度的增加, 抗氧化能力增强, 最大抗氧化温度可超过550℃。同时羰基铁粉包覆氧化铝后, 其介电常数明显减小, 磁导率变化相对较小, 改善了原羰基铁粉的电磁参数与吸波性能。     

含碳纳米管微波吸收材料的制备及其微波吸收性能研究

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应制备了碳纳米管,碳纳米管的外径为20-50nm,内径10-30nm,长度50-1000μm.分别以碳纳米管、羰基铁粉、碳纳米管与羰基铁粉的混合物为吸收剂制备了微波吸收材料,研究了上述三种微波吸收材料在2-18GHz的吸波性能,与纯碳纳米管和纯羰基铁粉微波吸收材料相比, 碳纳米管与羰基铁粉复合微波吸收材料在2-18GHz的吸收峰明显向低频移动.在含碳纳米管的微波吸收材料中,碳纳米管作为偶极子在交变电场的作用下,产生极化电流,电磁波的能量转换为其他形式的能量,瑞利散射效应和界面极化也是含碳纳米管微波吸收材料的主要吸波机理.     

羰基铁室温硫化硅橡胶复合材料的吸波性能EI北大核心CSCD

为制备兼具力学性能和电磁吸收性能的高带宽吸波材料,采用纳米粒子改性及物理共混法设计制备一种以聚二甲基硅氧烷为基体的羰基铁室温硫化硅橡胶复合材料,系统地分析了该复合材料的力学性能与吸波性能。结果表明:当白炭黑质量分数为3%时,复合材料的综合力学性能最佳,便于材料加工;该复合材料为磁损耗型吸波材料,材料的衰减常数随羰基铁含量和频率呈正相关。根据仿真计算得出,在2~18 GHz下,随着复合材料厚度和羰基铁含量增加,电磁波的吸收峰都逐渐向低频移动,当复合材料的厚度为1.5 mm且羰基铁质量分数为75%时,吸波材料有效吸收带宽可以达到9.07 GHz,占目标带宽56.68%。在实际应用中可根据应用场景需求来优化配方和控制材料厚度,达到最佳的吸波效果。     

水泥基涂层材料吸波性能的研究

研究了石墨粉、羰基铁粉、铁氧体粉与水泥等复合制成的涂层材料的吸波性能,分析了涂层材料吸波性能与石墨粉含量、粒度、涂层表面电阻率的关系.结果表明,石墨粉涂层材料与铁氧体粉、羰基铁粉涂层材料相比有好的吸波效果,石墨粉涂层材料在高频段(9～18GHz)和低频段(2～9GHz)各有1个吸收峰,石墨粉含量为12%(质量分数)、表面电阻率较小时有好的吸波效果,石墨粉粒度影响石墨粉的含量.     

镀银羰基铁粉的制备及其性能的研究

用化学镀法,甲醛为还原剂,制备镀银羰基铁粉.用XRD,SEM和EDX对粉体进行表征.用重法测定粉体的抗氧化性能,并以镀银羰基铁粉制备电磁屏蔽材料,检测其在100kHz～1.5GHz的屏蔽效能.结果表明:用该法制备的镀银羰基铁粉能够实现表面银层包覆完整、致密;羰基铁粉镀银后的抗氧化性能得到明显提高;电磁屏蔽材料在100kHz～1.5GHz频率范围内获得优于-32dB的屏蔽效能.