结构型吸波复合材料的研究进展

结构型吸波复合材料具有吸波性能好、质量轻、可承载等优点,已成为当代吸波材料的主要发展方向,对隐身材料的设计和制造有着重要意义。本文从纤维增强体的截面形状和制备工艺、纤维的铺排结构和夹层复合结构、吸波剂改性等影响吸波复合材料吸波性能的主要因素出发,系统地总结了结构型吸波复合材料的最新研究热点和成果,并指出吸波复合材料的未来发展方向。     

结构型吸波复合材料研究进展

介绍了结构型吸波复合材料的发展历程,重点阐述了国外热塑性混杂纱型、多层结构和夹芯型、耐高温型和智能型结构吸波复合材料的最新进展,表明结构型吸波复合材料是一种多功能复合材料,它既能作为承载结构件,具备复合材料轻质高强的特点,又能吸收电磁波,是当代吸波材料发展的主要方向。并结合结构型吸波复合材料的优化设计方法,指出了结构型吸波复合材料未来发展的方向。     

含碳纤维格栅结构吸波复合材料的实验研究

本文研究了碳纤维频率选择表面(FSS)结构在雷达吸波复合材料的应用,考察碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置,并首次探讨了不同形式的碳纤维FSS结构组合形式对吸波复合材料的影响.实验结果表明,在不添加任何吸波剂的情况下引入碳纤维FSS结构可提高材料的吸波性能.碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置均对材料的吸波性能有不同程度的影响.含两层碳纤维结构材料的吸波性能要优于含单层碳纤维结构的复合材料.     

专利报道

碳纤维复合材料制造的无油润滑轴承;纤维复合材料增强接箍;碳纤维复合材料制品的制孔工艺方法;一种含磁性玻璃纤维的结构型吸波复合材料及其制备方法;高性能树脂／云母复合材料及生产方法。     

碳纤维结构吸波材料及其吸波碳纤维的制备

碳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。碳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。本文讨论了碳纤维结构吸波的应用,碳纤维结构吸波材料的类型及其结构型式设计,探讨了吸波波对碳纤维进行掺杂改性,制备出吸波性能优良的碳纤维、改变碳纤维的截面形状和大小,对碳纤维进行表面改性以及对碳纤维进行掺杂改性,制备出吸波性     

硅橡胶吸波复合材料的研发进展

介绍了硅橡胶吸波复合材料的基本性能要求,主要制备方法,分类及特点。探讨了吸波剂的结构、形状、尺寸、用量,吸波剂与基体的界面,吸波层的结构设计和厚度,测试温度,测试频率,入射角度等测试条件等因素对吸波性能的影响。综述了采用磁损耗型、电损耗型、复合型、生物型吸波剂的复合材料性能特点,并展望了硅橡胶吸波复合材料未来的发展方向。     

碳纳米管在聚合物基吸波复合材料中的应用

碳纳米管作为一种新型电磁吸波剂,因其独特的物理和化学性能引起了人们极大的关注。本文简述了碳纳米管的吸波机理及吸波性能的表征,重点介绍了碳纳米管在聚合物吸波复合材料中的应用,如碳纳米管/树脂基复合材料、碳纳米管/导电高聚物复合材料、碳纳米管/橡胶基复合材料,最后展望了吸波材料的发展方向。     

铁氧体复合材料吸波性能研究进展

介绍了铁氧体吸波材料的概况。重点总结了近年来铁氧体复合材料的研究现状和吸波性能。详细介绍了聚苯胺/铁氧体复合材料、环氧树脂/铁氧体复合材料以及铁氧体与其它导电聚合物的复合材料的吸波性能,这些复合材料将是今后吸波材料研究和发展的重要方向。针对未来发展提出了建议。     

炭纤维吸波复合材料结构设计的研究进展

总结了炭纤维吸波性能的电磁改性方法,重点介绍了结构设计对炭纤维吸波复合材料吸波性能的影响,包括短切炭纤维、炭纤维排布结构、炭纤维电路模拟结构以及含炭纤维的混杂纤维排布对炭纤维复合材料吸波性能的影响.提出了炭纤维吸波复合材料今后的研究方向.     

纤维增强树脂基吸波复合材料的研究进展

简述了吸波材料的电磁屏蔽机制、吸波剂的分类和损耗机制以及微波波段的划分与应用,并从材料的选择、结构的设计以及获得的吸波效果等方面对目前纤维增强树脂基吸波复合材料的研究进行了对比总结,重点阐述了单层结构、多层结构、多层夹心结构以及频率选择表面的主要特点和研究现状。最后提出了纤维增强树脂基吸波复合材料目前存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

添加MWCNTs的结构吸波材料的制备及其性能研究

采用炭纤维、玻璃纤维、环氧树脂和纳米碳管制备了结构吸波材料。通过实验和理论计算研究了MWCNTs含量对单层结构吸波材料的吸波性能的影响和层间排列方式对双层结构吸波材料吸收性能的影响。对于单层的结构吸波材料,当MWC-NTs的含量为9%时吸波效果最佳,吸收率超过-10dB的有效带宽为5.4GHz;对于双层结构吸波材料,当层间排列为MWCNTs15%MWCNTs3%时,最大吸收率为-39.3dB、吸收率超过-10dB的有效带宽为6.5GHz,涵盖了整个Ku频率范围(12～18GHz),更能满足"强、宽、薄"的要求。     

吸波材料的研究现状与发展趋势

介绍了吸波材料的吸波原理，系统总结了目前各种类型吸波材料的研究和应用现状，指出了吸波材料的研究和发展趋势。     

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.     

Ultra-broadband electromagnetic wave absorbent: In-situ generated silica modified conductive carbon fiber aerogels

The research and development of dielectric microwave absorbing materials with broad electromagnetic (EM) response is a significant project in EM wave absorption field. To achieve high-performance absorption and strong interfacial bonding at the same time, thermal-assisted in-situ bonding technology was applied to fabricating the dielectric composite absorbing materials. Thanks to the combination of vacuum filtration and in-situ hydrothermal reaction, the as-prepared binary composite aerogel shows both strong interface contacting and good mechanical stability. In addition, the carbon nanofibers/silica composite aerogel (CSA) exhibits ultra-broad effective bandwidth covering from S to Ku band, originated from the uniform dispersed silica aerogel in conductive carbon fiber network. In details, for CSA1 sample, the maximum reflection loss (RL) values and effective absorption bandwidth reach −46.2 dB (1.8 mm) and 5.2 GHz (1.5 mm). Meanwhile, the optimum RCS reduction values reaches 16.2 dB m² when the detection theta was set as 0°. For CSA2 sample, the effective absorption bandwidth reaches 8.64 GHz at 1.5 mm, and tends to possess lower frequency EM response covering the S-band. This work exhibits a kind of broad-bandwidth aerogel absorbers at low thickness, which shows huge potential in large-scale production of microwave absorbing devices.     

Enhanced microwave‐absorbing property of precursor infiltration and pyrolysis derived SiCf/SiC composites at X band: Role of carbon‐rich interphase

Ceramic matrix composites (CMCs) can be microwave‐absorbent when endowing the composite constituents with proper dielectric properties. In this work, we report a new method to enhance the microwave‐absorbing property of CMCs by in situ fabrication of a carbon‐rich interphase at the fiber/matrix interface. This was achieved in a SiC fiber reinforced SiC matrix (SiCf/SiC) composite fabricated by precursor infiltration and pyrolysis (PIP). We found that as the PIP temperature increased from 800 to 1000°C, the microwave‐absorbing property of the SiCf/SiC composite was significantly enhanced at X band, which also surpassed those of the SiC fiber and monolithic SiC ceramic fabricated at the same temperature. The dominant mechanism was studied by decoupling the effect of individual SiC fibers, SiC matrix, and fiber/matrix interface. The results showed that the SiC fiber and SiC matrix were barely microwave‐absorbent, due to their low dielectric losses. The microwave‐absorbing mechanism was finally ascribed to the fiber/matrix interface, which was carbon‐rich, containing Si and O elements. The interphase showed a conductivity that was superior to that of the fiber and the matrix, and mainly dominated the dielectric property of the overall composite. The results highlight the role of carbon‐rich interphase on the microwave‐absorbing property of CMCs.     

碳纤维/玻璃纤维复合纤维毡的介电和吸波性能

考察了碳纤维/玻璃纤维复合并浇注硅溶胶制成的纤维毡的介电和吸波性能。结果表明:碳纤维的分散对复合材料的介电性能有很大影响。复合材料的介电常数随着碳纤维含量的增加而增加,随频率的增加而降低,具有明显的频响效应。复合材料具有明显的双峰吸收性能,且最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动。当w(碳纤维)=1%,复合材料厚度为6、7、8 mm时,反射率小于-10 dB的频段分别为4.2~10.5、3.9~9.3、3.8~7.7 GHz。     

吸波纤维研究进展

介绍了目前复合吸波材料中所用的吸波纤维，包括碳纤维、碳化硅纤维、多晶铁纤维等及其改性纤维的吸波机理和性能。简述了吸波纤维在复合材料中的排布方式、长度和含量对材料吸波性能的影响。综述了吸波纤维的研究现状和进展。     

磁性吸附碳纳米管复合材料在吸波材料中的应用及展望

总结了近年来磁性金属或合金/碳纳米管复合材料在雷达波吸波材料中的应用及发展现状,并介绍了碳纳米管的磁性吸附对吸波性能的影响,最后对碳纳米管在吸波材料中的应用作出展望。