轻薄炭黑涂层的制备及其微波吸收性能研究

利用混合强酸对炭黑(CB)进行氧化处理,并以有机硅树脂为基体制备了CB涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、矢量网络分析(VNA)等方法对制备的4种不同填充量的涂层样品进行微观结构和电磁性能表征。微观结构分析表明：CB颗粒尺寸为纳米级,直径大小约为60 nm,氧化处理后的表面形态呈“褶皱”状;制备的CB涂层表面平整、厚度均匀,密度仅为1.1 g/cm3,兼具轻质柔性的特征。微波反射率测试结果显示,在8～18 GHz范围内,涂层样品均表现出了优异的微波吸收性能。当填充量为3.7%时,厚度仅为1.6 mm的涂层有效吸波频宽达到5.13 GHz,吸波强度为-26.5 dB;当填充量为2.3%时,厚度为1.9 mm的涂层有效吸波频宽达到最大值(5.44 GHz),覆盖整个Ku波段,厚度为2.5 mm的涂层有效吸波频宽为4.44 GHz,覆盖整个X波段。     

磁性填料／硅橡胶吸波复合材料的性能研究

以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为基体,分别研究了锶铁氧体和羰基铁粉两种磁性填料不同用量对吸波橡胶的吸波性能和力学性能的影响.结果表明:随着填料用量增加,铁氧体和羰基铁吸波橡胶的反射率表现出相同的变化趋势,即吸波峰向低频移动,且力学性能都逐渐下降.铁氧体具有吸波强度高(其最高吸收峰>-30dB)、吸收频带宽(反射率<-10dB的带宽高达9GHz)的特点,适用于高频雷达波X,Ku-波段(8～12GHz)的吸收;而羰基铁的吸波强度相对较小(最高吸收峰只能达到-16dB).吸收频带也较窄(其反射率<-10dB的带宽都小于4GHz),比较适合低频吸收S,C-波段(2～8GHz).     

碳纤维复合吸波涂层材料的性能影响研究

以水性聚氨酯为基,碳纤维为填料,制备了碳纤维复合吸波涂层材料。采用扫描电镜、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪和矢量网络分析仪对碳纤维复合吸波涂层材料的结构与性能进行了测试和表征。实验结果表明:碳纤维复合吸波涂层材料为碳纤维和水性聚氨酯的物理结合,随着碳纤维含量的增加和厚度的增大,碳纤维复合吸波涂层材料的反射率峰值均向低频移动,当碳纤维含量为0.8%,涂层厚度为1.2 mm时,碳纤维复合吸波涂层的反射率峰值达到-6.01 dB,小于-5 dB的带宽为4.2 GHz,涂层面密度为1.02kg/m~2。     

铁氧体复合吸波剂对水泥基复合材料吸波性能的影响

采用2种类型的铁氧体作为吸波剂,制备水泥基复合吸波材料。通过弓形法测定水泥基平板在8～18GHz频率范围内的反射率,研究了铁氧体的种类、2种铁氧体复合体积比对水泥复合材料吸波性能的影响。结果表明:2种不同类型的铁氧体粉复合作为微波损耗剂时,不论单层还是双层水泥基层板,其吸波性能均显著高于单一的铁氧体吸波剂;当2种铁氧体总掺量为30%(质量分数)且体积比为1:1掺入水泥砂浆时,所制备的双层水泥板的最小反射率为–16dB,在8.3～11.5GHz和12.3～18.0GHz宽频率范围内反射率均小于–10dB。     

微弧等离子喷涂碳纳米管/纳米Al2O3-TiO2复合涂层

根据"一专多能"的设计思想,研制了多功能微弧等离子喷涂系统.该系统除具有喷涂功能外,还具有焊接、切割、淬火等用途.所设计的微弧等离子喷枪采用了独特的气路结构、喷嘴结构和中心轴向送粉方式;设计的电源运用了IGBT高频逆变技术、微电脑控制技术和软开关变换技术等,具有体积小、质量轻、抗干扰强、可靠性高等特点.运用多功能微弧等离子喷涂系统制备了碳纳米管/纳米AI2O3-TiO2复合吸波涂层.结果表明,涂层厚度为1.5 mm时,碳纳米管/纳米AI2O3-TiO2复合涂层的吸波能力最佳,最小反射率为-22.14 dB,小于-10 dB的频带宽为4.00 GHz.     

水泥基复合材料的吸波性能

对普通硅酸盐水泥与吸波材料制成的复合材料的吸波性能进行了研究。为军事掩体、军用机场及其它固定军用目标干扰雷达探测找到了一种合适的方法,也为大型建筑物的电磁波防护提供了一种新途径。研究了羰基铁粉、氧化镍和纳米氧化钛3种吸波材料与水泥制成的复合材料的吸波性能,并分析了纳米氧化钛的用量、分散方式及试样厚度对电磁波反射衰减的关系。结果表明：在8～18GHz频率范围内。纳米氧化钛与水泥制成的复合材料的反射率均小于-7dB,在16．24GHz时其反射率达-16．34dB,反射率小于-10dB的带宽达4．5GHz。     

光学树脂表面划痕修复涂层的制备

采用甲基三乙氧基硅烷（MTEOS）和正硅酸乙酯（TEOS）为原料,制备了光学树脂表面划痕修复涂层。研究了原料配比和助剂用量对涂料修复能力的影响。结果表明,当nMTEOS：nTEOS值为1时,该涂料对光学树脂表面的缺陷可取得较好的修复效果。采用甲醇、乙醇、1,2-二丙醇为混合溶剂时,甲醇：乙醇：1,2-二丙醇（质量比）为3：6：4时效果最好。有机锡379用量为0．05％质量分数时即可取得良好的效果。有机硅修复涂层可以显著改善光学塑料的受损表面,使划痕消失,涂层表面均一平整。     

吸波涂料在复合材料表面的吸波性能研究

以金属基体吸波涂层的反射率为对比,研究了铁氧体、磁性微粉和多晶铁纤维3种吸波涂料在玻璃钢表面的吸波性能。结果发现,在玻璃钢复合材料表面贴上铝膜后喷涂3种吸波涂料,所得涂层在(8~18)GHz波段的反射率平均值与金属基体的接近,均低于–10dB,满足涂料吸波性能要求。而直接喷涂在玻璃钢复合材料板上的3种吸波涂层,以及在喷涂了吸波涂料后的玻璃钢基材背面贴铝膜,所得涂层在该波段的反射率的平均值都高于–10dB,未满足吸波涂料要求。     

电沉积TiO2/Ni纳米复合涂层的微结构与性能

采用电沉积法制备出TiO2／Ni纳米复合涂层,考察了搅拌强度对TiO2质量分数的影响,分析了复合涂层的抗高温氧化性能和摩擦学性能。结果表明：当达到中等搅拌强度（3级）时,纳米复合涂层中TiO2的质量分数最大;当TiO2质量分数在9％-13．5％变化时,随着其质量分数的增加,摩擦因数增大,耐磨性增强;随着TiO2质量分数的增加,复合涂层的抗高温氧化性能增强,氧化温度达到了530℃。     

碳纳米管/聚合物复合吸波材料性能研究

碳纳米管通过化学气相沉积工艺制备,碳纳米管直径10～30nm,纯度>90%。碳源为乙炔、铁/镍复合催化剂。加入适量的有机溶剂丙酮溶解环氧树脂,然后加入碳纳米管。分别高速搅拌和超声处理30min,加入固化剂乙二胺搅拌均匀,超声10min除去气体后,浇铸在铝板上制成吸波涂层。TEM检测碳纳米管。反射率扫频测量系统HP8757E标量网络分析仪检测吸波性能。碳纳米管和环氧树脂比例为1∶100时,3mm厚吸波层试样吸波峰出现在14 32GHz,吸波峰值R=-10 01dB,吸波频带宽度为2 16GHz(R<8dB)。厚度增加到9mm,在11GHz和17 83GHz出现双吸波峰,最大吸波峰出现在17 83GHz峰值R=-9 04dB,带宽约1GHz(R<8dB)。比例调整为5∶100时,波峰出现在7 91GHz,峰值加大到R=-13 89dB,带宽度达到3 19GHz(R<8dB)。     

滑石粉对环氧改性有机硅耐高温涂层性能的影响

以滑石粉和玻璃粉为主要填料,以环氧改性有机硅树脂为基料,制备了环氧有机硅耐高温涂层,研究了涂层附着力、冲击强度及耐急热性能,讨论了滑石粉质量分数对涂料性能的影响及影响机理。结果表明:随着滑石粉质量分数的增加,涂层的耐高温性能和力学性能都是先增强后减弱,以35%为最佳;涂层能够经受600、700和800℃的急热冲击;室温冲击强度为5 J;600℃高温处理后附着力由室温的9 MPa增大至32.8 MPa。当滑石粉质量分数过低,玻璃粉质量分数过高时,涂层在高温下发泡膨胀不稳定;当滑石粉质量分数过高,玻璃粉质量分数过低时,涂层在高温下没有足够的玻璃相,不能形成具有一定粘结强度的涂层。     

单/双层水泥基平板的微波吸收性能

依据阻抗匹配原理与电磁波传播规律,提出表层透波、内层吸波的双层法设计,该设计具有电磁波吸收性能的层状水泥基平板结构.研究了硅灰和橡胶粉对表面层阻抗匹配的影响;同时还对碳纤维、钢纤维、碳纤维与铁氧体粉复合以及钢纤维与碳纤维复合作为内层吸收剂时,水泥基平板材料在8～18GHz频段内的吸波性能进行了研究.结果表明:硅灰和橡胶颗粒可以明显地改善水泥平板与自由空间的阻抗匹配:与单层相比,在相同碳纤维掺量时,双层吸波砂浆反射率下降-3dB左右;30%质量分数铁氧体与碳纤维复合作为吸波材料的损耗层的吸收剂,反射率在-10dB以下(12.5～18.0GHz),且随着入射频率的增加反射率下降.     

聚氨酯掺杂铜粉涂层的电磁特征及其涂层织物的吸波性能

将掺杂了不同含量微米铜粉的聚氨酯（PU）涂料通过涂层工艺涂敷在棉织物上制成吸波涂层织物,并利用扫描电子显微镜、红外光谱和矢量网络分析仪等测试了不同铜粉含量聚氨酯涂层的介电常数、磁导率和电磁损耗等电磁性能,同时还探讨不同铜粉含量涂料对涂层织物电磁吸收性能的影响。结果表明,在 8~13 GHz 的频段范围内,随着涂层中铜粉含量增加,涂层介电常数实部与虚部均增大,铜粉具有良好的介电性能,在外加电场的作用下产生极化,对电磁波产生介电损耗;铜粉不属于磁损耗材料,对电磁波产生磁损耗较小;当铜粉的含量较低（3 %,质量分数,下同）时,涂层材料的吸波与电磁屏蔽性能较弱,当含量由5 %增加至11 %时,在9.0、10.5、12.8 GHz处反射损耗最低分别为-20.4、-28.3、-25.6 dB,有效吸收带宽分别为0.2、1.3、1.1 GHz,电磁屏蔽效能分别由12.24、16.59、21.1 dB增加至25.92 dB。     

碳纳米管/聚乙烯醇/羰基铁粉复合材料的制备及吸波性能研究

通过液相共混法对羰基铁粉(CIP)表面进行聚乙烯醇(PVA)包覆处理,并将碳纳米管(CNT)均匀分散在表面得到复合吸波材料,通过SEM研究其微观形貌,使用矢量网络分析仪表征其电磁参数的关系。结果表明:均匀分散的CNT能有效提高CNT/PVA/CIP复合材料的吸波性能,当CNT的质量分数为0.6%时,复合材料反射损耗在-10 dB以下的频宽约为6.3 GHz,复合材料的反射在8.5 GHz处存在吸收峰,峰值为-50.0 dB。     

滑石粉对环氧改性有机硅耐高温涂层性能的影响

西北工业大学的罗发等人以滑石粉和玻璃粉为主要填料，以环氧改性硅树脂为基料，制得环氧有机硅耐高温涂层。讨论了滑石粉质量分数对涂层性能的影响。结果表明，随着滑石粉质量分数的增加，涂层的耐高温性能和力学性能都是先增后减，以35％为最佳；涂层能够经受600、700、800℃的急热冲击；室温冲击强度为5J；600℃处理后附着力由室温时的9MPa增大至32．8MPa。     

轻薄炭黑涂层的制备及其微波吸收性能研究

利用混合强酸对炭黑(CB)进行氧化处理,并以有机硅树脂为基体制备了CB涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、矢量网络分析(VNA)等方法对制备的4种不同填充量的涂层样品进行微观结构和电磁性能表征。微观结构分析表明:CB颗粒尺寸为纳米级,直径大小约为60 nm,氧化处理后的表面形态呈"褶皱"状;制备的CB涂层表面平整、厚度均匀,密度仅为1.1 g/cm~3,兼具轻质柔性的特征。微波反射率测试结果显示,在8～18 GHz范围内,涂层样品均表现出了优异的微波吸收性能。当填充量为3.7%时,厚度仅为1.6 mm的涂层有效吸波频宽达到5.13 GHz,吸波强度为-26.5 dB;当填充量为2.3%时,厚度为1.9 mm的涂层有效吸波频宽达到最大值(5.44 GHz),覆盖整个Ku波段,厚度为2.5 mm的涂层有效吸波频宽为4.44 GHz,覆盖整个X波段。     

炭黑-矿棉基双层吸波材料的微波吸收性能

单层结构吸波材料只在较窄的频率范围内具有较好的吸波性能,采用多层结构可以有效改善吸波性能。根据阻抗匹配原理以及电磁波传输规律,设计制备了具有阻抗渐变特性的双层结构吸波矿棉板,并采用弓形反射法测试了在2~18 GHz范围的吸波性能。结果表明:阻抗匹配设计是吸波材料设计中的重要环节;双层结构吸波矿棉板的吸波性能随匹配层中炭黑含量的增加而降低,随吸收层中炭黑含量的增加而增强;当匹配层中炭黑含量为1%,吸收层炭黑含量为5%时,样品的反射率在2~18GHz范围内全部小于-10dB;当匹配层中炭黑含量为1%,吸收层炭黑含量为4%时,最小反射率可以达到-41.5dB。该吸波矿棉板具有一定的工程应用价值。     

钡铁氧体粉末表面化学镀Ni-Co-P涂层的制备及吸波性能(英文)

为了提高钡铁氧体(BaFe12O19)对电磁波的吸收能力,采用化学镀方法在钡铁氧体表面镀Ni-Co-P金属合金涂层,制得了复合粉末材料.利用扫描电子显微镜、能量散射谱和X射线衍射仪分别对镀膜前后的钡铁氧体粉末的微观形貌和结构进行了表征,用矢量网络分析仪测试了镀膜前后钡铁氧体粉末与石蜡混合样品的电磁损耗和微波吸收性能.结果表明:经过活化后的钡铁氧体粉末表面沉积了均匀、致密的Ni-Co-P合金涂层,改性后的钡铁氧体粉末吸波性能显著提高,在2～18GHz频段内,最大反射率为27-2dB,大于-10dB的吸收频带宽约3.6GHz(8.0～11.6GHz).     

EP/SCF吸波涂层的介电性能和吸波效果研究

选择电导率不同的短碳纤维(SCF)为吸收剂制备了一系列环氧树脂(EP)/SCF吸波涂层,在一定的频率范围内测试EP/SCF涂层的介电常数和反射率,研究了SCF的电导率对EP/SCF涂层介电性能和吸波性能的影响。结果表明,在一定条件下,SCF的电导率越大,在8~18 GHz频段内EP/SCF涂层的介电常数实部和虚部也越大;EP/SCF涂层在8~18 GHz频段的吸波性能也随着SCF电导率的增大而增强;EP/SCF涂层的吸波性能在8~18 GHz频段内存在最大吸收点,越靠近最大吸收点,SCF的电导率对涂层吸波性能的影响越明显。     

4-氟苯基异氰酸酯及纳米SiO2改性环氧硅树脂涂层

南昌大学的陈勇等人采用4-氟苯基异氰酸酯改性环氧改性有机硅树脂,改性树脂中再添加氢氧化铝包覆的纳米SiO2,可提高涂层的致密性,使腐蚀介质难以介入。当4-氟苯基异氰酸酯与环氧改性有机硅树脂的质量比为4％时,改性树脂与水的接触角达到98&#176;,比改性前的61。提高了60％;氢氧化铝改性后的纳米SiO2克服了团聚效应,当其添加量为2％时,