纳米复合双层雷达吸波涂层研究

采用等离子喷涂工艺制备纳米复合镍粉/羰基铁粉双层雷达吸波涂层,并研究涂层的吸波性能。结果表明,双层涂层的吸波性能明显优于单层涂层的吸波性能,涂层厚度为1mm时,吸波曲线在6～18GHz频段内的反射率低于-5dB,吸收峰值达到-17.96dB。     

Fe-Co混合粉吸波涂层的制备及其性能研究

以脂肪族聚氨酯树脂为基体,添加微米级羰基铁粉、石墨为主要吸收剂,在主吸收剂中加入钴粉用以调节吸收剂的电磁参数,以分层喷涂的制备工艺制作了一种吸波涂层。通过对粉体样品电磁参数的对比测试,探讨了钴粉的加入对羰基铁粉电磁参数的影响,以期获得良好的阻抗匹配。分析钴粉在混合粉体中的含量对涂层反射率的影响,分层喷涂的制备工艺保证了涂层梯度结构的形成,通过设计不同分层的配方,使成品涂层表现为面层对电磁波的低反射,内部吸收层对电磁波的高吸收。制备的涂层厚为1.02 mm,面密度为2.73 kg/m2,反射率低于-10 dB的有效带宽为5.45 GHz,是一种轻质、高效的隐身涂层。     

改性羰基铁粉在红外/雷达兼容涂层中的应用

以羰基铁粉作为颜填料,聚氨酯作为树脂基体,制备雷达/红外兼容隐身单涂层,分析羰基铁粉的形态、含量以及球磨时间对涂层红外低发射率以及雷达吸波性能的影响。结果表明:未球磨时,颜填料质量分数为60%,涂层厚为2 mm,在18 GHz处其涂层反射率的最小值达-9.3 dB,其涂层的红外发射率为0.85;球磨16 h,羰基铁粉由球状变为片状,质量分数为60%,其涂层的红外发射率降低至0.69,雷达吸波性能略有降低。羰基铁粉有望成为红外/雷达兼容隐身材料。     

隐身填料颗粒尺寸对雷达波吸收及红外辐射性能的影响

根据电磁波趋肤效应理论,从材料的雷达波吸收与红外隐身性能分析,综合考虑铝粉、铁粉和铜粉粒子作为隐身填料的最佳平均粒径范围.以羰基铁粉为例,对吸收剂粒径影响规律进行的试验表明,随羰基铁粉粒径增大,涂层介电常数的ε'、ε"几乎成线性关系增大,而涂层磁导率的μ'、μ"却逐渐减小.涂层雷达波吸收率总是随着羰基铁粉粒径的增大而逐渐降低.研究表明,羰基铁粉的最佳粒径应控制在微米量级以内.     

羰基铁粉/Co_2Z铁氧体复合材料的电磁及微波吸收性能

以环氧树脂为基体制备了羰基铁粉/Co2Z型铁氧体复合吸波材料。用扫描电子显微镜(SEM)观察材料内部的微观形貌;通过矢量网络分析仪(VNA)测量所制复合材料在0.4~12 GHz频段内的复介电常数和磁导率谱。分析讨论了羰基铁粉与Co2Z铁氧体的比例对复合材料电磁参数及吸波性能的影响。结果表明:随着羰基铁粉含量的增加,复合材料的介电常数与磁导率均逐渐增大;羰基铁粉的质量分数为40%,所制复合材料的吸波性能最好,当厚为2 mm,其反射损耗小于-10 d B的带宽达5.3 GHz;厚为2.8 mm,在5.1 GHz处具有-42.6 d B的最低反射损耗。     

铁氧体/羰基铁粉复合吸波材料研究

采用化学共沉淀法制备了W型六角晶系钡铁氧体,测试其在掺杂不同含量羰基铁粉后的电磁参数,利用传输线理论对电磁参数进行计算模拟,得到了2～18 GHz下该材料的平板反射率曲线,研究了羰基铁粉掺杂对铁氧体电磁特性的影响。结果表明:随羰基铁粉含量的增加,复合吸收剂在匹配厚度逐渐减小时,吸波效能逐渐增加。当铁氧体与羰基铁粉的质量比为10∶.3,样品的匹配厚度为2.4 mm时,涂层在该厚度下的理论吸收峰值为-61.88 dB,吸收率小于-10 dB的带宽达到7.48 GHz;涂层厚度为2 mm时的微波衰减能力仍能满足使用要求。掺杂后铁氧体的复数磁导率的频散效应的减弱是吸波性能显著改善的主要原因。     

表面改性空心微珠吸波涂层的制备及其吸波性能研究

为了研制低密度、低成本和高吸波性能的电磁波吸收材料,运用高压液相氢还原工艺对空心微珠粉体进行表面镀镍改性处理,并制备了表面改性空心微珠吸波涂层。经表面测试分析证明,表面改性后的空心微珠粉体表面形成了较好结晶程度的镍改性层,且随镀镍量的增加表面镍包覆层逐渐趋于完整。研究了表面改性空心微珠吸波涂层在8~18 GHz范围内的吸波性能,重点考察了镀镍量、粉体含量和涂层厚度对表面改性空心微珠涂层吸波性能的影响。研究结果表明:表面改性空心微珠粉体的镀镍量为50%,粉体含量为65%,涂层厚度为3 mm时涂层具有良好的吸波性能,最小反射率可达到-14.555 dB,对应的频率为9.817 GHz,小于-10 dB的吸收带宽为3.1 GHz.     

伪装网雷达吸波涂层的研制

采用化学镀或PVD的方法在基材沉积Ni金属层 ,Ni层与纳米晶金属粉涂层构成的复合涂层应用于三维伪装网时 ,该复合涂层具有厚度薄、面密度小、吸波频带宽、吸波性能好的特点 ,在 2～ 18GHz频率范围内最小反射率达到 - 18.2 4dB。     

表面改性SiO2复合材料吸波性能的研究

为制备质量轻、吸收频段宽的电磁波吸收涂层，采用高压液相氢还原工艺对Si02粉体进行表面镀镍改性处理，并制备了表面改性Si02涂层。经SEM、XRD分析表明，表面改性后的Si02粉体表面形成了较好结晶程度的Ni层，且随镀镍量的增加表面Ni包覆层逐渐趋于完整。研究了表面改性Si02涂层在8～18 GHz范围内的吸波性能，考察了镀镍量、粉体含量和涂层厚度对表面改性Si02涂层吸波性能的影响。研究结果表明：镀镍量为75%的表面改性Si02粉体，在含量为65%，厚度为2 mm时，涂层具有较好的吸波性能；最小反射率达到- 14.6 dB，对应的频率为17.15 GHz，小于- 10 dB的吸收带宽为7 GHz。     

低发射率涂层与超材料吸波体兼容性能的研究

采用添加炭黑阻抗匹配层的方法提高(8～14)μm波段低发射率涂层与超材料吸波体的兼容性。发射率由IR-2型发射率测试仪测试,用弓形法测量添加炭黑阻抗匹配层前后,低发射率涂料与超材料吸波体复合结构在(2～18)GHz频段的反射率损耗曲线。结果表明:涂覆低发射率涂层对超材料吸波体的吸波性能影响较大,(2～18)GHz频段的平均反射损耗衰减5.81 dB;-10 dB吸波带宽缩短4.2 GHz。在低发射率涂层与超材料基板之间添加炭黑匹配层后,复合涂层的发射率基本保持不变,但是提高了涂层与超材料的兼容性能,涂覆后(2～18)GHz频段的平均反射损耗仅减少2.16dB;-10 dB带宽仅减少3.16 GHz。     

CNTs-La2O3复合材料电磁特性与吸波性能研究

采用超声共混法制备CNTS/La2O3复合粉末,测试复合粉末在2~18 GHz波段的电磁参数,研究不同La2O3含量的CNTS/La2O3吸波材料的电磁特性。结果表明,随着La2O3含量的增加,CNTs/La2O3的复介电常数的实部和虚部逐渐增加,介电损耗增大,衰减常数逐渐增大,但是特征阻抗降低。根据电磁波传输线理论计算CNTS/La2O3吸波材料的反射率曲线,当厚为2.0 mm,未掺杂La2O3,质量分数为6%CNTs的反射率峰值为-18.1 dB。La2O3的质量分数为15%时,CNTs/La2O3具有最佳的吸波性能,反射率峰值为-31.6 dB,小于-5 dB和-10 dB的频带宽为2.98 GHz和6.3 GHz。     

层状木基复合材料的制备及其电磁性能

金属铜箔为反射层,以铁氧体吸波片为吸波层,分别与人造板复合,制成层状木基复合材料,研究该复合材料的电磁参数及其屏蔽效能和反射率随铁氧体含量的变化。结果表明,所制备的层状木基复合材料在频率小于500 MHz时平均为90 dB左右,当频率大于700 MHz时,其屏蔽效能随着MnZn铁氧体含量的增加略有下降,在铁氧体的质量分数为80%时,其屏蔽效能为78dB左右,复合材料的反射率随着铁氧体吸收剂含量的增加,吸收峰带宽增加,在1.11 GHz处其反射率为-9.57 dB,反射率小于-5dB的带宽范围在818 MHz～1.5 GHz。     

一种基于精英策略非支配排序遗传算法-Ⅱ的多层吸波涂层结构设计方法

涂层结构设计是实现吸波涂层良好吸收性能的重要手段,利用计算机辅助进行结构设计成为研究趋势。针对当前涂层结构计算机辅助设计存在的运算效率低、优化目标单一、需人工干预等问题,构建了吸波涂层“宽、轻、薄、强”的多目标优化模型,设计了一种基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ的多层吸波涂层结构设计方法,给出了已知材料、已知涂层数下的最优涂层结构设计方案。经实际喷涂测试,采用3号和2号材料的双层吸波涂层经优化后的总厚度为0.6 mm,在18~18 GHz 波段的反射率均低于-8 dB. 试验验证表明,在保证一定预测冗余的情况下,该方法对雷达波吸收涂层的设计具有一定参考价值。     

吸波涂层材料研究进展

在讨论吸波材料工作原理的基础上,综述了目前国内外吸波涂层材料的进展状况,较详细地介绍了铁氧体、纳米吸波材料、高温吸波材料、手性材料、等离子体吸波材料及磁性高分子微球等几种吸波涂层材料的最新研究现状,并分析了各种涂层材料的主要特点。传统铁氧体、金属微粉和陶瓷吸收剂由于密度大、吸收频段窄使其应用受到限制,手性材料、等离子体及磁性微球等新材料的探索研究将会成为吸波材料领域的发展方向。     

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。     

装甲车辆典型强散射源雷达隐身涂料应用研究

目的：为装甲车辆典型强散射源提出隐身材料的应用建议,为装备隐身外形设计及隐身涂料应用提供参考。方法：模拟装甲车辆外形结构,制备典型强散射源构件试样。在微波暗室10 GHz 和35 GHz 雷达波段下,对涂装吸波涂料前后的试样进行对比测试,分析测试结果。结果：涂装毫米波或厘米波吸波涂料对炮塔和底盘结合部 RCS 大于－10 dBsm 的角域方向减缩效果明显,平均可达10 dBsm,而 RCS 小于－10 dBsm 的角域减缩效果不显著;涂装毫米波吸波涂料对棱边的 RCS 具有一定的减缩效果,且随着棱边夹角增大,效果越明显,可达20 dBsm,但涂装厘米波吸波涂料效果不明显;对于首上装甲,采用吸波涂料可将弧形法线方向和次强散射角域的 RCS 缩减至3 dBsm 以下;对于二面角,涂装吸波涂料对 RCS 减缩效果不明显。结论：对于炮塔和底盘结合部腔体、车体二面角等部位,隐身处理应以整形为主,对于不能整形的,应涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料;对于法向不在威胁角域的棱边面,可不涂装厘米波吸波涂料,但应该涂装毫米波吸波涂料;对于弧形结构等组成复杂的首上部件,需要涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料。     

电刷镀镍基Ni包纳米Al_2O_3粉复合镀层的组织性能

应用电刷镀技术制备了含有 Ni包纳米 Al2 O3粉的镍基复合镀层。采用对纳米粉粒进行裹镍处理解决了粉粒在镀层中共沉积并均匀分布的问题。对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,讨论了裹镍比例对其的影响规律。文中还采用光学显微分析 ( OM)和扫描电子显微镜( SEM)研究了该复合镀层的表面形貌和组织特点 ,在此基础上提出了镍包纳米 Al2 O3粉与镍共沉积的机理。