钢纤维混凝土电磁屏蔽性能实验研究

实验研究了纤维体积掺量相同情况下，4种不同纤维长度的钢纤维混凝土电磁屏蔽性能，并对其屏蔽规律进行了分析、比较。探讨了纤维长度对钢纤维混凝土电磁屏蔽性能的影响机理。当纤维体积掺量为2A％，纤维长度为18或12mm时，钢纤维混凝土电磁屏蔽效能在0-3～1000MHz频带内达到20dB以上。其中掺入长度为18mm钢纤维时，在0．3MHz最高达到65dB，掺入长度为6mm钢纤维时，在1．0GHz最高达到41dB。     

石墨泡沫混凝土的吸波性能研究

多功能化和低成本有利于建筑吸波材料的应用。在频率8～18GHz范围内,采用弓形反射法测试了掺加石墨的水泥基泡沫混凝土的吸波性能,研究了石墨掺量、发泡剂用量和试件厚度对石墨泡沫混凝土吸波性能的影响。结果表明,掺加石墨后,泡沫混凝土吸波性能逐渐增强,石墨泡沫混凝土吸波材料中石墨的逾渗阈值为水泥质量的15%;随着发泡剂用量增加,石墨泡沫混凝土反射率逐渐降低。厚度为30mm时,泡沫混凝土吸波性能最佳,当石墨掺量和发泡剂用量分别为水泥质量的15%和2.5%时,反射率降低至-15.64dB,<-10.0dB的带宽可达3.0GHz,导热系数低至0.083W/(m.K)。石墨泡沫混凝土具有良好的保温和吸波性能,可以浇注施工建筑物的屋面和墙体,同时实现建筑电磁辐射防护和建筑节能的目标。     

钢纤维水泥基材料吸波性能实验与隐身效能分析

采用远场雷达散射截面法测试的功率反射率为表征吸波性能的指标,研究了素砂浆的吸波性能以及钢纤维长度、钢纤维掺量、复掺铁氧体、表面处理、温度和湿度等因素对钢纤维砂浆吸波性能的影响;同时根据所推导的隐身效能评价公式计算了钢纤维砂浆的隐身能力.研究表明:掺入钢纤维可以提高砂浆的低、高频吸波性能;合适的纤维长度和体积掺量是提高砂浆吸波性能的决定性因素;温、湿度升高,钢纤维砂浆的吸波性能下降;复掺的铁氧体分布在试件表层时,钢纤维砂浆的吸波性能下降,而分布在整个试件内时,可提高低频段的吸波性能;表面开浅槽可以在较宽的频段内提高吸波性能,表面开深槽可使低频吸波效果明显提高;吸波效果较好的钢纤维砂浆在2.6～4GHz的频段内,其雷达最大探测距离可降低到素砂浆的84%～89%.     

吸波材料吸波性能的计算及其优化设计

吸波材料是现代武器系统隐身技术的关键材料,随着近年来隐身技术的迅猛发展,吸波材料的研究已经受到世界各国的高度重视。本文较详细地阐述了目前常用的涂覆型吸波材料和结构型吸波材料吸波性能的基本计算方法,并且对吸波材料的优化设计进行了简要的介绍。     

复合吸波剂填充水泥基材料吸波性能研究

对水泥基掺杂混合吸波剂复合材料的吸收性能进行了研究，在水泥基体中分别填充不同比例的炭黑／二氧化锰、炭黑，铁粉、炭黑／铁氧体并进行吸波性能测试，结果表明试样在2．6～18GHz频段内具有更强的吸收性能，〉10dB的带宽最多可达12．4GHz。并用阻抗匹配和谐振理论解释了吸波剂含量和种类对吸收性能及吸收峰的影响。     

炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理

炭纤维和炭纤维复合材料在隐身技术中已经得到了广泛应用。通过分析连续炭纤维、短切炭纤维、螺旋形炭纤维、异形截面炭纤维、掺杂改性炭纤维及其复合材料的微波电磁特性和吸波性能,探讨了以上几种炭纤维的吸波机理,其中螺旋形炭纤维和异形截面炭纤维是最有发展前景的两种吸波炭纤维。     

结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能

评述了结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能,玻璃纤维,Ｋｅｖｌａｔ纤维不吸收雷达波,是理想的透波用纤维。经高温右墨化处理的碳纤维是雷达波的反射材料。末经高温石墨化与纤维方向垂直或斜交时,碳纤维上有吸波性能,ＳｉＣ纤维吸波性能与纤维的热处理条件、化学成分有关。在与玻璃陶瓷基体复合过程中发生化学反应,ＳｉＣ纤维表面生成的富碳界面有助于提高复合材料的吸收波性能。     

吸收剂含量对结构吸波材料吸波性能的影响

用实验和理论计算研究了碳黑、铁氧体含量对碳纤维毡／环氧树脂结构吸波材料吸收性能的影响。并由此制得了最在吸收率为－１４．９３ｄＢ、吸收率超过－１０ｄＢ的有效带宽接近雷达的整个工作频率区间的较高性能结构吸波材料的厚度为５ｍｍ,密度为１．２２ｇ／ｃｍ＾２３     

吸波剂用量对雷达吸波涂层吸收性能的影响

采用铁氧体、电阻型和电介质型物质作为吸波剂,制备出了具有阻抗渐变结构的三层复合雷达吸波涂层,探讨了表层、中层和底层吸波剂用量对吸波性能的影响.实验结果表明:增加表层、中层或底层吸波剂含量,均能使吸波性能曲线向低频端方向移动,反之,吸波性能曲线向高频端方向移动;选择适当的吸波剂用量才能拓宽、加深涂层的吸波性能.制备的试样中反射损耗可达-18.78dB和-33.15dB,其小于-10dB的频宽分别为4.08GHz和2.68GHz.     

碳化硅吸波性能改进的研究

采用三种不同的方法对碳化硅粉在2-18GHz范围的吸波性能进行了改进。化学还原的方法制备出粒度约为0.2μm左右的超细镍粉，与碳化硅混和，在一定的配比下制备成吸波涂层材料大幅度改善了吸波性能。吸波涂层最小反射率能够达到-23.59dB，提出了微观层复合的设想，并利用化学镀的方法对碳化硅粉表面进行了改性处理，使金属镍沉积在碳化硅颗粒的表面，材料在合理配比下的最小反射率为-22.07dB，采用宏观层复合的方法，将超细镍粉涂层与碳化硅涂层复合制备成多层吸波材料，改善了吸收峰值和吸收带宽。     

掺杂 TiO2水泥的吸波性能与力学性能研究

研究了纳米吸波材料与硅酸盐水泥复合材料的吸波性能和力学性能,讨论并分析了纳米氧化钛的用量、分散方式、试样厚度对电磁波反射衰减的关系和纳米氧化钛对水泥基复合材料的力学性能影响。实验结果表明：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-16．34(m,反射率小于-10dB的带宽达4．5GHz,且其力学性能明显优于水泥净浆。     

Effect of carbonization temperature on microwave absorbing properties of polyacrylonitrile-based carbon fibers

The pre-oxidized fibers were carbonized at the temperature ranging from 400 to 1300 °C for 1 h. The microwave absorption properties of carbon fibers (CFs) were examined in the frequency range of 2–18 GHz. It is found that the reflection loss characteristics are highly sensitive to the carbonization temperature. At a thickness of 2 mm, the CFs obtained at 710 °C exhibit the best microwave absorbing ability with a maximum reflection loss of ?22.9 dB at 15 GHz, and a bandwidth exceeding ?10 dB in the range 12.4–18 GHz. Results indicate that dielectric loss in cooperation with better matched characteristic impedance results in the excellent microwave absorption of CFs. Low temperature makes ?′ and ?″ too small to consume the energy of microwave, while over high temperature makes ?′ and ?″ too large to transmit the microwave into the CFs.     

空心微珠表面改性及其吸波特性

采用化学镀的方法对空心微珠表面金属化改性进行研究，并利用扫描电镜及能谱分析仪对表面镀镍后的形貌进行观察、测定，结果表明镍较均匀附着在微珠的表面。分别将改性前后的微珠制备成吸波材料，测试其吸波性能。测试结果表明，改性后的空心微珠具有较好的吸波性能，在8-18GHz扫频测试范围内，小于-10dB的频段范围在16.6-18GHz，最大吸收可达-13.57dB，对应的频率为17.2GHz。空工心微珠表面改性为其再利用找到有效的途径。     

基于空心球壳结构的吸波平板的吸波性能研究

对炭黑包覆发泡聚苯乙烯（EPS）颗粒的吸波性能进行了研究。讨论其吸波机理表明,谐振损耗和散射损耗对这种空心球壳结构的吸波体具有重要的意义。调节导电层厚度和球体半径可以控制吸波体的吸收强度和谐振频率。将其应用于水泥基吸波平板中发现它可以显著提高复合材料的吸波性能,特别是低频段的吸波性能,而且降低了材料密度。因此,炭包EPS颗粒是一种轻质高效的吸波填料,具有广泛的发展前景。     

一种三层雷达吸波涂层的制备和性能

在磁性金属微粉的雷达吸波涂层中引入导电纤维层具有减轻质量和展宽吸收频带作用,本文采用磁性金属微粉和短导电纤维制备了一种三层雷达吸波材料.研究表明,三层的相对顺序对吸波涂层的带宽与峰值具有明显影响,在面密度为2.50 kg/m2的条件下,当导电纤维层位于表层时带宽最大,在8～18 GHz频段范围内反射率小于-10 dB的带宽达7 GHz.     

近红外线吸收纤维的组成、结构与性能研究

以碳化锆、碳化硅和聚丙烯为原料。熔融皮芯复合纺丝制成了具有不同组成和结构的近红外线吸收纤维，并采用DSC、单纤维强力仪、红外灯和点温计等测试了纤维和非织造布的性能。结果表明，陶瓷粉的种类、添加量以及添加方式均影响纤维的近红外线吸收性能，皮层中含有4％(质量分数)碳化锆的纤维具有最佳近红外线吸收性能。     

Thermo-mechanical properties of fiber reinforced raw perlite concrete

The effect of hooked steel, wavy steel and polypropylene fibers on the thermo-mechanical properties of raw perlite aggregate concrete was investigated. In order to determine the effect of fiber ratio on the thermo-mechanical properties of 100% raw perlite concrete, 0.25%, 0.75%, 1.25%, and 1.75% fiber ratios were used by volume of the sample and also, 350 kg/m³ cement dosage and 3 ± 1 cm slump were used. When compared to the control sample that contains no fiber, (1) with the increase of steel fiber ratio in the mixtures thermal conductivity (TC), unit weight, splitting-tensile strength, and flexural strength of concretes increased, (2) with the increase of steel fiber ratio in the mixtures compressive strength of concretes decreased, and (3) with the increase of polypropylene fiber ratio in the mixtures TC, unit weight, compressive strength, splitting-tensile strength, and flexural strength of concretes decreased.     

Stress–strain curves for steel-fiber reinforced concrete under compression

Steel-fiber reinforced concrete is increasingly being used day by day as a structural material. The complete stress–strain curve of the material in compression is needed for the analysis and design of structures. In this experimental investigation, an attempt has been made to generate the complete stress–strain curve experimentally for steel-fiber reinforced concrete for compressive strength ranging from 30 to 50 MPa. Round crimped fibers with three volume fractions of 0.5%, 0.75% and 1.0% (39, 59, and 78 kg/m³) and for two aspect ratios of 55 and 82 are considered. The effect of fiber addition to concrete on some of the major parameters namely peak stress, strain at peak stress, the toughness of concrete and the nature of the stress–strain curve is studied. A simple analytical model is proposed to generate both the ascending and descending portions of the stress–strain curve. There exists a good correlation between the experimental results and those calculated based on the analytical model. Equations are also proposed to quantify the effect of fiber on compressive strength, strain at peak stress and the toughness of concrete in terms of fiber reinforcing parameter.     

吸波剂含量和涂层厚度对微波吸收性能的影响

以具有强磁损耗特性的磁粉、电阻型和电介质型物质作为吸波剂,制备出了具有阻抗渐变结构的3层复合雷达吸波涂层,研究了吸波剂用量和涂层厚度对吸波性能的影响.结果表明,增加表层、中层或底层吸波剂含量及涂层厚度,均能使吸波性能曲线向低频端方向移动,反之,吸波性能曲线向高频端方向移动;选择适当的吸波剂含量或者一定厚度的涂层才能拓宽、加深吸波性能.制得的试样中反射损耗可达-35.74和-39.25dB,其频宽(＜-10dB)分别为3.52和2.84GHz.