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。     

碳团簇型材料含量对其吸波性能的影响

研究了碳团簇型材料含量对碳团簇／环氧树脂吸波材料吸波性能的影响，并由此制得了在8．2～12．4GHz范围内，最大吸收率为-23dB，吸收率超过-10dB的有效带宽接近100％的较高性能吸波材料，材料密度为1．16g/cm^3。同时采用有关电磁理论对实验结果进行了分析。合理利用材料的界面极化，可使材料的吸收频带大大加宽，提高材料的吸波性能。     

聚氨酯泡沫夹层复合材料的制备及其吸波性能研究

根据电磁波阻抗匹配原理,制备了聚氨酯泡沫夹层结构复合吸波材料,研究了不同结构组成对材料吸波性能的影响。实验结果表明:当匹配层中加入质量分数15%的二氧化锰,聚氨酯泡沫夹芯层中加入质量分数5%的二氧化锰和10%的石墨和反射层中加入质量分数35%的石墨时,测试频段为8～18 GHz,聚氨酯泡沫夹层结构复合材料的最大吸收峰为12.9 GHz(R=-35.7 dB),R-10 dB的频宽为1.5 GHz。     

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)。     

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。     

CoFe@C复合材料吸波性能研究

本实验采用两步法，首先通过溶液法制备CoFe双金属MOFs，然后经氩气氛围下碳化处理得到碳包覆钴铁合金核壳结构复合材料。通过不同测试方法对材料的微观形貌、物相组成进行表征，采用矢量网络分析仪对材料吸波性能进行测试。结果表明，材料尺寸较均匀，且内部合金颗粒分布均匀。当材料载量为30%时，在3 mm厚度处RL可达35.84 dB，有效吸收带宽（RL≤10 dB）为2.78 GHz(6.21 GHz～8.99 GHz)；在2 mm厚度处RL为21.98 dB，有效吸收带宽（RL≤10 dB）为4.47 GHz(9.98 GHz～14.45 GHz)，表现出比其他比例样品更优异的吸波性能。该工作可为构建新型碳基吸波材料提供研究基础。     

水泥基多孔复合材料吸波性能

对发泡型聚苯乙烯(expanded polystyrene,EPS)填充普通硅酸盐水泥制备的水泥基多孔复合材料的吸波性能进行了研究.为废弃的EPS二次开发利用以及建筑物的电磁波防护提供了新的途径.在微波暗室中用弓形反射法进行测试,研究了EPS的填充率、球径大小和样品厚度对吸波性能的影响.结果表明:EPS的填充率(体积分数)为60%,样品厚度为20 mm时的反射率最小,在8～18 GHz范围内,小于-10 dB的带宽达6 GHz,在18 GHz最小反射率达-15.27 dB.在EPS表面包覆一层导电薄膜后,有助于提高多孔材料的吸波性能.     

基于频率选择表面双层吸波复合材料制备及研究

利用镍粉和乙烯基酯树脂制备吸波复合材料,设计并制备了双圆柱吸波层,与频率选择表面(FSS)复合,得到基于频率选择表面的吸波材料,研究了吸波材料在1~18GHz范围内的电磁波反射率。结果表明,吸波材料电磁波反射率的实验值和仿真值基本一致,当镍粉含量为35%时,第一吸收峰在6.2GHz处,峰值为-22.3d B,-8d B以下带宽为4.7GHz;当镍粉含量为45%时,第二吸收峰-8d B以下的带宽为8.5GHz。     

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。     

薄型单层结构雷达吸波涂料的制备

依据阻抗匹配原理制备了一种薄型单层结构雷达波吸波涂料。试验结果表明,由电磁损耗型吸波剂、磁损耗吸波剂和导电高聚物吸波剂制备的1 mm厚度单层结构吸波涂层在8～18 GHz范围内雷达波反射率≤-8 dB,具有厚度薄、吸波频带宽、面密度低、吸波性能强的特点。     

聚合物电解质膜燃料电池气体扩散层上新型双层微孔层的制备和性能

聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）的微孔层对电池性能有重要影响。首次使用多壁碳纳米管（MWCNTs）在碳纸上先制备1层微孔层,再用碳黑（CB）在其上制备第2层微孔层,形成双层微孔层。从不同尺度上观察了微孔层（MPL）的形貌和结构,测量了气体扩散层（GDL）垂直向电阻,并测试了电池性能。结果表明,双层微孔层的平整程度与单独使用碳黑制备的微孔层相似,比单独使用MWCNTs制备的微孔层更加平整;双层微孔层的GDL垂直向的电阻比单层微孔层的GDL更小;使用双层微孔层制备的膜电极比相同碳载量下的单层微孔层制备的膜电极性能更好。     

具备雷达吸波功能的碳化硅纤维的研究进展

概述了雷达吸波材料的特点、应用领域,以及碳化硅纤维作为雷达结构吸波材料的吸收剂和增强剂的要求和应用。综述了赋予碳化硅纤维雷达波吸收功能的4种方法(即高温处理法、表面处理法、掺杂异元素法和改变纤维截面形状法)的研究进展,比较了这4种方法的优缺点,并指出了今后的研究方向。     

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。     

Mechanical and dielectric properties of short‐carbon‐fibers/epoxy‐modified‐organic‐silicone‐resin as heat resistant microwave absorbing coatings

Heat resistant microwave absorbing coatings were prepared by brushing and thereafter heat treatment, using epoxy modified organic silicone resin as binding material, short carbon fibers (C_sf) as absorbers, talcum powder and glass powder as filling materials. The mechanical and dielectric properties of the coatings before and after heat treatment at 600°C for 10 mins were studied. The results showed that the adhesive power after heat treatment enhances remarkably, both the real (ε′) and imaginary (ε″) parts of the permittivity of the coatings increase with increasing C_sf content in the frequency range of 8.2–12.4 GHz. The calculation value of the reflection loss as single layer absorber indicates that epoxy modified organic silicone resin coatings containing short carbon fibers could be a promising radar absorbing material applied at high temperature. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 130: 1392‐1398, 2013     

结构型碳纤维吸波复合材料的研究及应用

结构型碳纤维吸波复合材料结合了复合材料轻质高强的结构优势和吸波特性,是雷达隐身材料的重要发展方向。本文主要从异型截面碳纤维、手性碳纤维和碳纳米管等新型吸波碳纤维增强体以及夹芯结构、点阵结构形式等方面总结了结构型碳纤维吸波复合材料国内外的最新研究和应用进展,并指出了未来发展方向。     

Preparation and radar wave absorbing characterization of bicomponent fibers with infrared camouflage

Sheath‐core bicomponent fibers were prepared by a general melt‐spinning method with polypropylene chips and various particles. The melt‐spun fibers were characterized by DSC and mass specific electrical resistance (MSER) apparatus. The electromagnetic constant was measured using a network analyzer and the absorbing wave effect was evaluated by an arch method. The results of the DSC thermogram indicated that the crystallinity of polypropylene containing particles in the core‐part slightly increased first and then kept steadily with the particles content increase. Nanoparticles in the sheath‐part did not make the crystallinity of fibers change markedly. The MSER of fibers rapidly decreased with the metal particles input. The complex permeability of fibers with Ba/Mn‐Zn ferrite was improved compared with that of fiber with single Mn‐Zn ferrite and the complex permittivity of fiber containing the 20 wt % Ba/Mn‐Zn ferrite increased with the increasing bronze content. The fibers filled with the Ba/Mn‐Zn ferrite and bronze particles had good radar absorbing effect. The input of Al particles in the sheath‐part of the fibers showed a limited effect on the radar wave absorbing properties of the fibers. The lowest infrared emissivity of the fibers including 15 wt % Al particles in sheath‐part reached 0.62. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 104: 2180–2186, 2007     

碳纳米管材料低频电磁参数及吸波产热特性

微波的热利用技术促进了吸波材料的应用研究。碳纳米管（CNTs）是近年来新兴的强吸波材料，具有密度小、比表面积大、量子尺寸效应的特点。对碳纳米管吸波材料的复介电常数和复磁导率随碳纳米管含量的变化进行探究。在此基础上，以石蜡油为蓄热介质探究了碳纳米管材料在微波辐照下吸波产热特性。同轴传输法适用于小型样品的测量，具有误差小的优点，故采用此种方法作为测量电磁参数手段。对碳纳米管电磁参数测量实验结果表明，碳纳米管吸波材料在低频下对于微波能的损耗兼具电损耗和磁损耗。对碳纳米管吸波产热特性实验结果表明，碳纳米管是一种强吸波材料。     

2mm短切碳纤维吸波涂层的制备与吸波性能

基于雷达吸波涂层薄、轻、宽、强的要求,以2 mm短切碳纤维为吸收剂,水性聚氨酯为基体树脂,制备了碳纤维吸波涂层,将芳纶纸蜂窝与碳纤维吸波涂层进行匹配,并采用矢量网络分析仪测试了涂层的吸波性能。结果表明,单层碳纤维吸波涂层在厚度较薄时吸波性能较差,添加匹配层后性能有所改善。将不同碳纤维含量的吸波涂层与芳纶纸蜂窝进行匹配,制备了多层匹配碳纤维吸波涂层,涂层的吸收强度和有效吸收带宽均得到明显提升,通过调整碳纤维涂层和芳纶纸蜂窝的匹配方式,复合涂层在4.1~13.6 GHz频率范围内均能实现有效吸收。     

Microwave‐absorbing performance and mechanical properties of poly(vinyl chloride)/acrylonitrile–butadiene rubber thermoplastic elastomers filled with multiwalled carbon nanotubes and silicon carbide

Poly(vinyl chloride) (PVC)/acrylonitrile–butadiene rubber (NBR) were mixed with multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and silicon carbide (SiC) to prepare microwave‐absorbing composites. The complex permittivity, direct‐current (dc) conductivity, microwave‐absorbing performance, morphology, and mechanical properties of the composites were studied. The real and imaginary parts of the permittivity of the composites increased with increasing MWCNT content. The premixing of the MWCNTs with PVC was more beneficial to the dispersion of MWCNTs; this led to a higher dc conductivity and permittivity and better microwave‐absorbing performance than the premixing of MWCNTs with NBR for the PVC/NBR/MWCNT composites. The PVC/NBR/MWCNT composites had a minimum reflection loss (RL_min) of ?49.5 dB at the optimum thickness of 1.96 mm. The efficient microwave absorption of the PVC/NBR/MWCNT composites was due to a high dielectric loss and moderate permittivity. The incorporation of SiC into the PVC/NBR/MWCNT composites increased the real and imaginary parts of permittivity of the composites. When the SiC content was 70 phr, RL_min decreased to ?34.9 dB at a thickness of 3 mm. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013