炭纤维结构吸波材料及其结构设计

炭纤维结构吸波材料是一类多功能复合材料 ,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能 ,是一种非常有发展前途的吸波材料 ,炭纤维结构吸波材料以其优异的力学性能和隐身特性已大量应用于隐身技术。讨论了炭纤维结构吸波材料的应用、炭纤维结构吸波材料的类型及其结构设计     

结构吸波材料与飞行器隐身技术

在隐身技术中为提高作战生存能力,要缩小飞行器的雷达散射面积(RCS),采用合理的外形设计与布局。用结构吸波材料,可以达到明显的隐身效果。本文叙述了结构吸波材料的发展和应用动态,雷达吸波材料的原理和目前几种典型的结构吸波材料的发展方向。     

一种新型结构吸波材料的设计与制备

编制了几种Ｃ语言计算程序,根据实测数据计算了厚度对单层和多层结构吸波材料的影响以及添加有适量碳黑的透波层对材料吸波性能的影响,发现透波层中的适量碳黑能提高结构吸波材料的性能。同时利用其中的传输矩阵计算程序探讨了反射层的作用,提出了反射层不一定提高材料的吸波性能的观点。由此采用廉价的碳纤维毡,并添加了适量的碳黑、铁氧体、金属颗粒制备出了最大吸收率为－１３．２７ｄＢ,超过－１０ｄＢ的有效带宽接近全频带的结构吸波材料,达到了实用水平     

微量碳纤维平行排布吸波材料结构模型(Ⅰ)

提出了一种雷达波频段内碳纤维结构吸波材料微量碳纤维平行排布的吸波模型。初步确立了碳纤维平行排布时不同影响参量:电场的入射方向、碳纤维的间距、孔数、碳纤维周围介质的电磁参数变化等与吸波性能的关系,并探讨了这种排布方式的吸波机理。结果表明,微量碳纤维吸波材料只在电场方向与纤维平行方向呈单峰吸收。不同间距的排布有自己的特征吸收频率,纤维支数增加吸波性能增强,碳纤维周围介质的电磁参数对吸波效果有重要影响。同时表明这种吸波材料是一种电阻损耗性吸渡材料。相关研究用此模型可获得较为满意的解释。     

吸波材料的研究重点已从涂层转向结构材料

用吸波材料处理飞机、导弹和舰艇仍然是降低飞行器RCS值和提高其战斗生存力的一项十分重要的技术措施。然而现在的趋向是用雷达吸波结构(RAS)材料建造军事平台取代用吸波涂料或吸波材料(RAM)涂敷在表面的方法,后者不仅会使质量增加,而且需要特殊的维修保养措施。虽然上述技术正处于开发阶段,但许多较新的复合结构材料将兼有优越的能量吸收特性和诸如高的抗拉和抗压强度、耐冲击、耐燃料和流体液压能力以及质量小等物理特性。目前     

基于吸波亚波长结构的宽频隐身防弹材料设计

为减轻隐身防弹材料的质量,拓宽吸收带宽,提高吸收效率,采用基于吸波亚波长结构的功能一体化设计方法,根据吸波亚波长结构的设计原理,以轻质防弹材料为介质基底,在该防弹介质上设计微结构图形。结果表明:该基于吸波亚波长结构的轻质防弹材料在8~40 GHz宽频段的吸收率达90%以上,未影响材料本身的防弹性能,且减轻防弹材料中隐身材料层的厚度及质量,达到减厚、减轻质量效果。验证了该方法的可行性,对提高新型功能车辆的作战能力具有重大意义。     

涂敷型吸波材料及其涂层结构设计

涂敷型吸波材料是一种非常重要的隐身材料，并在隐身兵器中得到广泛应用。本文就涂敷型吸波材料的种类、吸波涂层的结构设计进行了讨论，并提出纳米吸波涂料是隐身材料的主要研制趋势。     

冲击载荷作用下多孔材料符合结构防爆理论计算

多孔材料具有减震和吸收冲击能量的特点，但是单一的多孔材料强度较低，为降低爆炸冲击载荷对结构的破坏，在混凝土墙壁或者两层装甲钢板中间添加一层或者几层多孔吸能材料（多孔聚氨酯、泡沫铝、铁等）构成多层复合抗爆结构，实现防爆和衰减冲击波的功能。当炸药爆炸驱动飞片高速冲击多层复合结构时，多孔材料产生塑性变形被压实。由于多孔材料冲击波阻抗很低，能够大大地削减应力波的强度。在这个过程中，飞片的冲击能量被减小，和单层结构相比，防爆能力被提高。为研究多层复合结构的防爆机理，应用冲击载荷下的材料动态本构关系，对冲击波在“钢板一多孔材料一钢板”3层介质中的传播规律和各层介质中的冲击载荷进行甘算，并对应力波在多孔材料复合结构中的衰减变化过程进行一维理论分析。     

双层复合材料结构对吸波性能的影响研究

对羰基铁粉和铁氧体粉两种吸波材料进行电磁参数及反射率测定,经对比分析,铁氧体粉的介电常数相对较小,有利于增强吸波复合材料的阻抗匹配能力、降低涂层的反射系数。据此设计双涂层复合材料结构,并通过优化阻抗匹配层和吸收层的组分配比来调节电磁参数,以增强面层阻抗匹配和提高底层有效吸波带宽。测试结果表明,在涂层厚度均为1.2 mm的情况下,双层结构涂层的有效反射率带宽(低于-8 d B)是单层结构涂层的2.4倍,是一种稳定、高效、安全的隐身涂层。     

基于圆环FSS的宽带吸波材料设计研究

为了拓宽吸波材料的吸收带宽,设计了一种圆形频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS),并引入到双层雷达吸波材料中组成周期性复合吸波结构,通过FSS参数与吸波材料电磁参数的电匹配设计与反射性能仿真,研究了FSS单元图案、几何形状参数、周期尺寸对吸波材料反射率性能的影响规律。仿真结果表明,基于FSS设计的周期性复合吸波结构,在微波波段可形成多个吸收峰,拓宽了吸波材料的吸收带宽。     

隐身飞机散射特性综合分析研究

介绍了隐身飞机的电磁理论建模和缩比模型的实验室测量研究方法，基于测试讨论了不同频段下隐身涂覆和隐身吸波结构的隐身效果。利用二维高分辨成像及散射中心提取技术综合分析了隐身飞机的散射特性，定量地给出了部分分析结果。     

抗红外烟幕中固体消光材料的研究进展

开发高效环保型抗红外烟幕已引起了国内外广泛关注,为此,世界各国积极致力于发展低毒固体红外消光材料,现已报道的有金属类、新型碳材料类和抗红外复合材料。本文介绍了固态气溶胶粒子红外消光特性的研究现状,综述了上述三类材料的研究进展,指出了气溶胶粒子的消光特性仿真研究、纳米新型碳材料和金属薄膜复合材料仍是未来重点研究的方向。建议积极关注和探索纳米红外吸波材料、单向吸波材料和金属化生物体红外吸波材料,这些材料有望成为新一代的抗红外烟幕消光材料。附参考文献63篇。     

磨削对结构陶瓷缺陷区域的损伤作用

陶瓷缺陷区的加工损伤是导致材料失效的主要原因之一。本文通过对 Al2 O3 、Si3 N4 和 Mg-Zr O2 结构陶瓷的磨削试验研究 ,分析了磨削对气孔、疏松及晶粒间界这类缺陷区域的损伤作用。结果表明 ,磨削对晶粒内小气孔和大气孔区域的损伤作用都很小 ;而在疏松及晶界区域会产生危害明显、尺寸较大的塌坑和磨削微裂纹。     

新型高分子材料在舰船中的应用和发展

综合评述了新型高分子材料 (树脂基复合材料、导电高分子材料、减振降噪高分子材料、消声吸声高分子材料、水声换能高分子材料 )在舰船中应用现状及发展趋势     

钼合金在结构件应用方面的发展

综述了钼及其合金的发展 ,特别是在高温结构材料方面钼合金发展过程中的一些关键技术 ,尤其是推进器、能量转化和太空领域对钼合金的需求导致其加工工艺的进一步改进和发展。     

新型雷达波吸收材料研究进展

综述了国内外新型雷达波吸收材料的研究进展 ,根据雷达波吸收材料的吸波机理 ,详细介绍了纳米吸波材料、宽频谱吸波材料、手性吸波材料、导电高分子吸波涂料、结构吸波材料、多晶纤维吸波涂料、电路模拟吸波材料及等离子体吸波材料的最新研究现状。     

结构型吸波材料隐身特性的优化设计算法研究

应用有限元数值计算方法结合吸收边界条件 ,对结构型吸波材料的隐身特性计算进行了算法分析研究和程序设计 ,提出了结构吸波材料参数优化设计概念及优化目标函数形式 ,并应用序列二次规划算法 ,对二维单层结构型吸波材料的电磁参数进行了实例优化设计 ,对结构型吸波材料的设计和实验有理论指导意义。     

镀Al空心玻璃微球/Ni-Zn铁氧体/环氧树脂复合材料的吸波性能研究

利用磁控溅射的方法对空心玻璃微球表面镀Al,研究了由镀Al空心玻璃微球/Ni-Zn铁氧体制成的复合材料在雷达波频段范围内的电磁特性,利用模型计算了所制备样品的微波反射率,并与实测反射率进行对比。结果表明,随着镀Al空心玻璃微球含量的增加,复合材料介电常数实部,虚部均增加,而磁导率的实部和虚部均减小;计算反射率数值与实测数值基本相吻合。由此可见,通过改变镀Al空心玻璃微球和Ni-Zn铁氧体的比例,可以调节电磁参数,提高材料的吸波性能。