一种具有宽频吸波性能的环氧树脂基夹层复合板设计与制备

本文设计和制备了一种在C波段上具有宽频吸波性能的夹层复合材料,并用同轴电缆法和矢量网络分析仪分析了复合材料板的电磁参数和反射率。复合材料板厚度5mm,板表层与底层为玻璃纤维/环氧树脂复合材料,以“Fe50Ni50粉体/丁基橡胶纳米复合材料”为中间夹层。采用液相还原法制备了粒径约为100nm的球形Fe50Ni50粉末,采用二步共混法制备了Fe50Ni50 /IIR复合材料。研究表明, Fe50Ni50粉体/IIR纳米复合材料在2~18GHz频带上以磁损耗为主。表层与夹层的匹配是获得宽频吸波特性的关键,可以通过调整表层与夹层的厚度获得良好的吸波性能。当复合材料板厚度为5mm、夹层厚度为2mm时,板的R≤-10dB的吸波频带为5.6GHz~7.6GHz和16.8GHz~18GHz,吸波带宽达到3.2GHz,该材料在C波段吸波带宽达到2GHz,取得了突破。     

MWCNTs/Zn0.96Co0.04O复合纳米纤维的电纺制备及其红外/雷达兼容隐身性能研究

混酸纯化多壁碳纳米管（MWCNTs）,采用静电纺丝技术制备了MWCNTs /Zn0.96Co0.04O复合纳米纤维。采用TGA、XRD、FT-IR、SEM和TEM等手段对产物进行了表征;利用矢量网络分析仪和等IR-2红外发射率测试仪分别测试了产物的电磁参数和红外发射率,研究了MWCNTs的复合量对产物吸波性能和红外发射率的影响。结果表明:经600℃煅烧后得到的MWCNTs /Zn0.96Co0.04O复合纳米纤维直径约为160nm。当MWCNTs的质量分数为6%时,产物具有最低红外发射率为0.61;当匹配厚度为1.5mm时,产物在13.8GHz处最低反射损耗值为-26.4dB,小于-10 dB的吸收频段为11.8～15.8 GHz,有效吸收带宽为4.0GHz。这使得多壁碳纳米管/Zn0.96Co0.04O复合纳米纤维有望成为一种极具应用前景的红外/雷达兼容隐身材料。     

不同形貌羰基铁的复合对电磁特性及吸波性能的影响

目的增强羰基铁的低频吸波性能,掌握吸收峰频率的调控方法。方法将球形羰基铁与片状羰基铁混合,制作复合材料。通过扫描电子显微镜对两种羰基铁的微观形貌进行分析。通过矢量网络分析仪测量5种质量配比下(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)羰基铁复合材料的复介电常数和复磁导率,分析不同形貌羰基铁的复合对电磁特性的影响。同时分析不同配比羰基铁复合材料的吸波性能。结果随着球形羰基铁加入比例的提高,复合材料的复介电常数实部和虚部均逐步下降。羰基铁复合材料的复磁导率实部整体变化不大,虚部呈下降趋势。当片状羰基铁和球形羰基铁质量比为1∶2时,在3.08 GHz处最大吸波性能为20.2 dB,有效吸波带宽(反射率损耗不大于8 dB)为2.43 GHz。结论球形羰基铁的加入可以有效调控复合材料的吸收峰在低频范围内定向移动,增强1~4 GHz范围内的低频吸波强度,扩宽有效吸波带宽。球形羰基铁的加入,降低了片状羰基铁的介电常数,复合材料的电磁阻抗匹配条件得到优化,电磁损耗耦合效应增强,从而提升了该复合材料的吸波性能。     

磁/电介质复合材料结构型吸波体制备及吸波性能

利用熔融沉积成型技术快速制备了石墨烯/聚乳酸复合材料和四氧化三铁/聚乳酸复合材料,测试了其电磁参数,并基于传输线理论计算模拟分析了石墨烯含量对其吸波性能的影响,进而确定了透波层、吸收层、再次吸收层的匹配材料和厚度范围,制造了石墨烯/纳米四氧化三铁吸波体。磁/电介质多孔结构型吸波体的测试结果表明:在X和Ku波段内实现了-8 dB吸收,反射率小于-10 dB的频宽达6.7 GHz,最大吸收峰值在14.2 GHz时达到-33 dB。研究发现,通过改变吸收层材料组成及其结构可以获得更好的吸波性能,周期性的多孔结构的存在可以使更多的电磁波进入复合材料内部,同时增加了吸收界面数量;此外,石墨烯和纳米四氧化三铁的组合使介电损耗与磁损耗之间产生了有效的互补,也增加了吸波性能。     

PVP对石墨烯/Fe3O4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响

目的研究分散剂PVP对Fe_3O_4在石墨烯表面分散性的影响,以获得吸波性能良好的吸波材料。方法采用溶剂热法制备石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱、矢量网络分析仪等对石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料进行表征,并研究了PVP添加与否在石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响。结果添加PVP后的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料与未添加PVP的相比,Fe_3O_4在石墨烯表面的团聚现象明显减少,尺寸显著减小。通过计算机模拟反射率,未添加PVP的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-18.79 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.1 GHz。添加PVP的复合材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-25.88 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.5 GHz,相比未添加PVP的复合吸波材料,反射损耗小于-10 dB的频带宽度增加0.4 GHz,最大反射损耗提高7.09 dB。结论 PVP能提高Fe_3O_4在石墨烯表面的分散性,并在石墨烯表面形成良好的导电网络,使复合材料的吸波性能明显提升。     

石墨烯/SnO2纳米纤维复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝、超声混合和热处理等方法制备石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料,然后使用X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM/TEM)和矢量网络分析仪(VNA)等设备对其微观结构和吸波性能进行表征。结果表明:当厚度为3.0mm时,石墨烯/SnO_2纳米复合纤维材料在11.7GHz频率下的反射损耗(RL)可以达到极值-48.1dB,且低于-10dB的频宽可以达到6.1GHz。由于RL值低于-10dB,表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/SnO_2纳米纤维复合材料具有较好的吸波性能。     

钴纳米粒子改性石墨烯复合材料的电磁性能

采用化学镀的方法,先后用氯化亚锡敏化、氯化钯活化,在石墨烯表面沉积钴纳米粒子。XRD、TEM结果显示钴在石墨烯表面的晶体结构和含量因钴前驱体盐和还原剂浓度而异。电磁测试结果表明:钴含量的增加和石墨烯的还原均能提升Co-RGO的电导率;同时,Co-RGO纳米复合材料由于具有磁损耗和大量界面引入的介电损耗,吸波性能优异,Co-RGO*1在1~18 GHz频段内反射率低于-10 d B的频宽约为4 GHz,Co-RGO*2在26.5~40 GHz频段内反射率均小于-23 d B。     

热氧化对有热解碳界面层的SiC_f/SiC复合材料吸波和力学性能的影响（英文）

采用化学气相渗透法制备含热解碳界面层的SiCf/SiC复合材料,研究热氧化对复合材料在8.2~12.4 GHz波段的介电和吸波性能影响。复介电常数的实部和虚部在氧化后都降低。当氧化100 h后,反射损耗超过-10 d B的波段范围为9.7~11.9 GHz,且反射损耗最小值在11.0 GHz时达到-11.4 dB。复合材料的弯曲强度在氧化后降低,但断裂韧性明显提高。结果表明:含热解碳界面层的SiCf/SiC复合材料氧化后具有很好的吸波性能和断裂韧性。     

基于双磁介质层复合的超材料低频吸波体研究

本研究将磁性吸波涂层融入至超材料的结构设计中,得到了一种新型低频复合超材料吸波体,吸波体由环形电阻膜、双层磁性吸波涂层和金属背板组成。采用CST仿真软件计算了超材料吸波体的吸收性能,研究了吸波体各个结构参数对吸收性能的影响。仿真结果表明,设计的超材料吸波体厚度为2.5 mm时,在1.9和4 GHz处存在2个吸收峰,在1.59～6.59GHz频率范围内反射损耗低于-8dB,吸收带宽达到5GHz。通过吸波体电磁场分布对吸波机理进行了讨论。结果表明,吸波体低频吸收带宽的增加是由于表面的电阻膜图案改变了超材料吸波体的电场分布和磁场分布,促进了磁介质层的损耗。最后制备了吸波体样品并进行了反射率测试,实物测试结果与仿真结果基本一致,说明设计制备的吸波体具有优异的低频吸波性能,吸波带宽相比磁性吸波涂层大幅提高。     

剥离的碳化钛（d-Ti3C2Tx）纳米片吸波性能

目的研究剥离的碳化钛(d-Ti3C2Tx)纳米片的吸波性能。方法利用HCl/LiF刻蚀,通过高速离心的方法得到d-Ti3C2Tx纳米片。利用X射线衍射仪(XRD)分析d-Ti3C2Tx的物相组成。用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对d-Ti3C2Tx进行形貌分析。利用原子力显微镜(AFM)测量了d-Ti3C2Tx纳米片的厚度。利用矢量网络分析仪(VNA)测试了d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料X波段的电磁参数。利用Cole-Cole图分析了复合材料的损耗来源,并通过电磁参数计算分析了d-Ti3C2Tx的吸波性能。结果d-Ti3C2Tx纳米片与石蜡复合材料的介电实部/虚部随着d-Ti3C2Tx浓度的增加而增大,极化的增强和电导网络的扩大是导致复合材料介电实部/虚部增加的主要原因。Cole-Cole图分析表明,复合材料中存在多种类型的极化,这分别是由缺陷、官能团和界面等引起的多重弛豫极化。吸波性能分析表明,通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控复合材料的吸波性能。当填充量达到15%时,吸波性能最佳。其在厚度为4 mm下最小反射损耗为−20.1 dB,相应的微波吸收带宽(<‒10 dB)为1.9 GHz。结论d-Ti3C2Tx/石蜡复合材料表现了优异的微波吸收性能,且通过改变d-Ti3C2Tx浓度,可以调控d-Ti3C2Tx复合材料的微波吸收性能。     

Spin-valve magnetoresistance in Co/Si/（Co/Cu/Co） multilayers

A series of Co/Si/（Co/Cu/Co） multilayers and Co/Si/Co sandwiches were prepared by high vacuum electron-beam evaporation. It was found that a Si spacer （≥0.9 nm） could greatly decrease the interlayer coupling in Co/Si/Co sandwiches and there was no magnetoresistance（MR） or spin-valve MR in them due to the high resistivity of Si spacer. While in Co/Si/（Co/Cu/Co） multilayers, we observed a spin-valve MR of about 0.5% through a nominal 2.7 nm Si spacer at room temperature. The spin-valve MR in Co/Si/（Co/Cu/Co） multilayers was attributed to the enhanced spin polarization of conduction electrons caused by the top Co/Cu/Co sandwich with GMR mechanism and high spin-dependent scattering at Co/Cu interface.     

Optical properties of heusler alloys Co2FeSi, Co2FeAl, Co2CrAl, and Co2CrGa

The results of an investigation of optical properties and the calculations of the electronic structure of Co₂FeSi, Co₂FeAl, Co₂CrAl, and Co₂CrGa Heusler alloys are presented. The main focus of our attention is the study of the spectral dependence of the real part (?₁) and imaginary part (?₂) of the dielectric constant in the range of wavelengths λ = 0.3–13 μm using the ellipsometric method. An anomalous behavior of the optical conductivity σ(ω) has been found in the infrared range in the Co₂CrAl and Co₂CrGa alloys, which differs substantially from that in the Co₂FeSi and Co₂FeAl alloys. The results obtained are discussed based on the calculations of the electronic structure.     

Fe-W-Co和Fe-W-Co-Ni合金的时效硬化

对ＦｅＷＣｏ和ＦｅＷＣｏＮｉ合金的时效硬化特性进行了研究。结果表明两种合金均具有强的时效硬化能力。ＦｅＷＣｏＮｉ低温硬化速率较ＦｅＷＣｏ高。随着时效温度升高,ＦｅＷＣｏ硬化速率迅速上升。ＦｅＷＣｏ合金６３０℃时效１０ｍｉｎ,硬度从淬火态的４７ＨＲＣ上升到６４ＨＲＣ。淬火组织为具有高位错密度的板条马氏体。时效初期出现调幅结构,产生较大共格应力。５７０℃×２ｈ时效,ＦｅＷＣｏ的析出物比ＦｅＷＣｏＮｉ更为弥散细小。这是ＦｅＷＣｏ合金较ＦｅＷＣｏＮｉ合金有较强时效硬化能力的原因。