天然尖晶石型铁氧化（铁砂）基复合吸波涂料特性研究

天然尖晶石型铁氧体（铁砂）与聚氨脂粘结剂制成的吸波涂料在７￣１２ＧＨｚ频段有两上吸收峰，涂层强度１．２５ｍｍ时，吸收量５．２￣８．５ｄＢ，在基础吸波材料（铁砂）中添加尖晶石型铁氧体、顺磁性稀土材料和六角铁氧体制成复合吸波涂料，使期吸收量达１８￣２５ｄＢ，匹配厚度１．１￣１．２ｍｍ，两吸收峰间距〉４．４ＧＨｚ，它加工简单，价格低廉。     

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.     

吸波材料优化匹配的理论分析

为了研究电磁参数和涂层的厚度对单/双层吸波材料的吸收性能的影响,以期制备出具有良好的电磁匹配特征的吸波材料,利用通过单/双层吸波涂层内电磁波传播的理论机制,计算机模拟技术,分析了涂层厚度、电磁参数及频率变化对材料的电磁波吸收性能影响的规律.同时提出了双层吸波材料设计中厚度匹配和阻抗匹配等基本原则.结果显示,随着厚度的增加,吸波材料对电磁波的吸收峰向低频移动,并且相继出现多个吸收峰.当电磁匹配常数M=0.25时,涂层材料展现了很好的吸波性能.对于双层吸波材料,阻抗渐变原则和厚度匹配规律直接影响到其吸收性能.     

纳米Si/C/N复相粉体的制备及其在不同基体中的微波介电特性

以六甲基二硅胺烷（（Ｍｅ_３Ｓｉ）_２ＮＨ）（Ｍｅ：ＣＨ_３）为原料,用双反应室激光气相合成纳米粉体装置制备了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体．研究了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体在不同基体中８．２～１２．４ＧＨｚ的微波介电特性,纳米粉体介电常数的实部（ε’）和虚部（ε”）随频率增大而减小,介电损耗（ｔｇδ＝ε”／ε’）较高·纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中的ＳｉＣ微晶固溶了大量的Ｎ原子,在纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中形成大量的带电缺陷;极化弛豫是吸收电磁波的主要原因．     

吸收剂含量对结构吸波材料吸波性能的影响

用实验和理论计算研究了碳黑、铁氧体含量对碳纤维毡／环氧树脂结构吸波材料吸收性能的影响。并由此制得了最在吸收率为－１４．９３ｄＢ、吸收率超过－１０ｄＢ的有效带宽接近雷达的整个工作频率区间的较高性能结构吸波材料的厚度为５ｍｍ,密度为１．２２ｇ／ｃｍ＾２３     

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.     

以中空多孔碳纤维为主体的轻质吸波材料吸波性能研究

根据阻抗匹配原理和电磁波传播规律,以中空多孔聚丙烯腈(PAN)碳纤维为主要吸收剂,分别添加以炭黑、碳纤维和羰基铁粉为吸收剂的匹配层,制备了双层轻质雷达吸波材料,并考察了其吸波性能.结果表明,双层结构设计和不同吸收剂的复合对提高材料的吸波性能起着重要的作用.以羰基铁粉作吸收剂的匹配层比以炭黑和碳纤维作吸收剂的匹配层对提高以中空多孔碳纤维吸波材料的吸波性能更为显著.所制备的材料在厚度为2.90mm,密度为1.28g/cm³时,在4~18GHz频率范围内反射率≤-8dB的带宽为11.42GHz,反射率≤-10dB的带宽为10.90GHz.     

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.     

碳纳米管／电介质双层吸波涂层衰减特性分析

测试了两种碳管复合材料的C1波段电磁参数.结果显示碳管复合材料具有较高的介电损耗.在S,C1频段,单层碳管涂层的吸波频带窄.运用传输线理论分析两种直径碳管复合材料与不同材料组成双层涂层的反射率变化.结果表明:采用碳管涂层为面层,低介电常数、高本征阻抗材料为底层的双层涂层设计,可以提高碳管涂层的低频吸波能力.     

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。     

纳米Si/C/N复相粉体的微波吸收特性

采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置,以六甲基二硅胺烷((Me₃Si)₂NH)(Me:CH₃)为原料合成了纳米Si/C/N复相粉体,粒径为20 nm~30 nm。研究了纳米Si/C/N复相粉体在8.2 GHz~18 GHz的微波吸收特性,结果表明:纳米Si/C/N复相粉体介电常数的实部(ε')和虚部(ε″)在8.2 GHz~18 GHz随频率增大而减小,介电损耗(tgδ=ε″/ε ')较高,是较为理想的微波吸收材料;纳米Si/C/N复相粉体在不同基体中的微波吸收特性出现很大差异。纳米Si/C/N复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子,形成大量带电缺陷,极化弛豫是吸收微波的主要原因。根据纳米Si/C/N复相粉体与石蜡复合体的实测介电参数,设计出多组在8 GHz~18 GHz范围内微波反射系数R≤-8dB的吸波涂层结构。     

Complex Permittivity and Microwave Absorbing Property of Si3N4-SiC Composite Ceramic

Si3N4-SiC composite ceramics were fabricated by chemical vapor infiltration using porous Si3N4 ceramic as preform. The average grain size of SiC was 30 nm. Relationship between SiC content and relative complex permittivity of Si3N4-SiC within the frequency range of 8.2-12.4 GHz (X-band) was investigated. The average real part of relative complex permittivity ε of Si3N4-SiC increased from 3.7 to 14.9 and the relative imaginary part ε increased from 0.017 to 13.4 when the content of SiC increased from 0 to 10 vol.%. The Si3N4-SiC ceramic with 3 vol.% SiC achieved a reflection loss below 10 dB (90% absorption) at 8.6-11.4 GHz, and the minimum value was 27.1 dB at 9.8 GHz when the sample thickness was 2.5 mm. The excellent microwave absorbing abilities of Si3N4-SiC ceramic were attributed to the interfacial polarization at interface between Si3N4 and SiC and at grain boundary between SiC nanocrystals.     

含SiC阵列改性涂层的新型SiC/Cf复合材料吸波性能研究

以葡萄糖、Si粉、碳纤维为原料, 采用化学镀结合高温烧结两步法制备了具有SiC阵列改性涂层的新型SiC/C_f复合材料。采用不同手段表征SiC/C_f复合材料的相组成、微观结构和吸波特性。结果表明: 碳纤维表面包覆大量结合紧密、垂直表面向外生长的SiC阵列, 且阵列分布均匀, 高度约为1.4 μm。当SiC/C_f复合材料厚度在1~2 mm范围内时, 随厚度增加, 最小反射损耗(RL_min)由高频向低频移动; 当厚度为1.8 mm时, 在8.31 GHz下的RL_min为-40.653 dB, 有效吸收带宽为1.11 GHz(RL < -10 dB); 当厚度为1.5 mm时, 有效吸收带宽可达2.42 GHz, 且厚度为1.3~1.8 mm时, RL_min均小于-20 dB。SiC阵列改性碳纤维新型SiC/C_f复合材料有望成为一种轻质高效的电磁波吸收材料。     

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.     

SiC(N)/LAS吸波材料吸波性能研究

研究了由SiC(N)纳米吸收剂制备的SiC(N)/LAS吸波材料的介电性能,对影响介电性能的吸收剂的含量、吸波材料烧结温度和碳界面层等因素进行了较为全面的研究。结果表明,在1080℃以下烧结温度对陶瓷致密度的影响较大而对陶瓷介电常数的影响较小;在1080℃以上烧结温度对烧结致密度的影响较小,对陶瓷介电常数的影响较大,吸波材料介电常数的实测值与计算值之间存在很大的差异,这种差异是吸波材料制备过程中纳米级的SiC(N)促进了碳界面层形成,导致了在较高温度烧结时吸波材料介电常数对温度的敏感性,使吸波材料介电常数的实测值与计算值之间出现了很大的差异,形成的碳界面层复介电常数的虚部较高,使吸波材料对电磁波的损耗进一步升高,从而使吸波材料的吸波性能得到增强。     

Si/C/N晶须的微波介电性能

研究了Si/C/N纳米晶须的制备、组成和微波介电性能。利用CVD法制备了化学组成一定的纳米Si/C/N晶须,XRD研究发现晶须的物相主要为β-SiC。热重分析表明该晶须在700℃以上开始氧化,具有较好的抗氧化性。测定了Si/C/N晶须的复介电常数与作用频率的关系,并计算了介电损耗角正切。依据介电性能数据,分别设计了单层和双层吸波材料,对所设计材料的吸波性能进行了计算。对Si/C/N纳米晶须的吸波机理进行了初步的探讨。     

Microwave-absorbing properties of de-aggregated flake-shaped carbonyl-iron particle composites at 2-18 GHz

We have investigated the microwave-absorbing properties for different shapes and aggregated states of carbonyl-iron particles dispersed in epoxy resin matrix at various volume concentrations. Here, we discuss the requirements of lower reflection coefficient for the microwave permittivity /spl epsiv//sub r/=/spl epsiv/'-j/spl epsiv/' and permeability /spl mu//sub r/=/spl mu/'-j/spl mu/'. Compared to the aggregated sphere-shaped particles (SS), the de-aggregated flake-shaped carbonyl iron particles (FS) have higher permeability, lower permittivity, better filling characteristics in epoxy resin, and better absorbing properties in the frequency range of 2-18 GHz. For the FS composite with volume fraction of 0.60 at single-layer thickness of 1 mm, the calculated reflection loss at 2 GHz reaches -4.04 dB and the minimum reflection loss is -12.2 dB at 4.4 GHz, which indicates that the FS composite can be applied as a thinner microwave absorber in the S-band than if SS particles are used. The results also show that different volume concentrations can have high absorption at different wave bands, a fact on which the design of absorbing material can be based.     

单壁碳纳米管-CoFe2O4双层复合材料的微波吸收特性

通过直流电弧放电法制备了高结晶性单壁碳纳米管（SWCNTs）,采用溶胶凝胶自燃法制备CoFe₂O₄,并将两种材料复合制成SWCNTs-CoFe₂O₄双层吸波材料。使用Raman光谱、XRD、SEM、TEM和矢量网络分析仪对SWCNTs和CoFe₂O₄的形貌、结构和电磁性能进行了表征,并利用传输线理论分析了SWCNTs-CoFe₂O₄双层吸波材料在2~18 GHz频带内的微波吸收性能。结果表明,相对于单一材料,SWCNTs-CoFe₂O₄双层复合材料的吸波性能得到了极大提高。当CoFe₂O₄作为匹配层、SWCNTs作为吸收层时,通过调节匹配层和吸收层的厚度,SWCNTs-CoFe₂O₄双层复合材料的最强反射损耗可以达到-61.13 dB,低于-10 dB的吸收带宽达到7 GHz （8~15 GHz）。因此,SWCNTs-CoFe₂O₄双层复合材料是一种新型的有应用前景的高吸收宽频带吸波材料。