基于铁氧体和碳纤维的双层复合材料吸波性能研究

使用溶胶凝胶法制备了M型和W型六角铁氧体,测量了铁氧体、短切碳纤维复合材料在Ku波段的电磁参数,并计算了层厚为2mm的单层和双层复合材料反射率。结果表明,添加了碳纤维的M型铁氧体吸波性能得到明显改善;W型铁氧体复合材料反射率在-10dB以下的有效带宽达到4.1GHz,具有较好的吸收性能;而以W型铁氧体作为内层,含碳纤维的M型铁氧体复合材料作为外层,并且层厚都为1mm的双层复合材料吸波性能优良,反射率在-10dB以下的有效带宽为3.2GHz,最大吸收处位于12.7GHz处,反射率约为-22.0dB,具有一定的实用前景。     

羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料的制备与性能研究

以羰基铁粉与锶铁氧体为吸波填料制备羰基铁粉/锶铁氧体/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)吸波复合材料,研究羰基铁粉/锶铁氧体并用比对羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ吸波复合材料性能的影响。结果表明,羰基铁粉/锶铁氧体/MVQ复合材料吸波峰处于羰基铁粉/MVQ和锶铁氧体/MVQ复合材料之间,在填料总体积分数不变的前提下,随着羰基铁粉用量的减小,复合材料吸波峰小于-10 dB的带宽先增大后减小、吸波峰向高频方向移动、拉伸强度和拉断伸长率变化不大、压缩永久变形减小、动态性能提高。     

短切碳纤维/铁氧体填充的复合材料对8mm波吸收性能研究

本文使用溶胶凝胶法制备了一种M型掺杂六角铁氧体,研究了该铁氧体、短切碳纤维及玻璃纤维制成的单层和双层复合材料在8mm波段(26.5～40GHz)的吸收性能.结果表明,铁氧体和短切碳纤维混合填充的复合材料在该波段反射率均在-10dB以下;而以玻璃纤维复合材料作为面层的双层结构吸波材料在该波段的吸收效果更好,-20dB以下的带宽达到2.7 GHz.     

掺钢渣水泥基复合材料的吸波性能

钢渣中含有大量的铁的氧化物,且以多种状态存在.在1～18GHz内采用弓形反射法研究钢渣掺入水泥后的吸波性能.结果显示:吸收峰的位置基本不受养护时间和掺量的影响,但随试样厚度的增加会表现出向低频区移动:随试样厚度的增加,在低频区1～8 GHz波段范围内,最大吸收率从23 dB逐渐降低到7.5 dB,而在高频区10～18 GHz波段范围内,吸收率先逐渐增加达到最大值后再降低;当掺30%(质量分数)粉磨60 min的钢渣,复合材料的厚度为25 mm,养护285 d时,在13～18 GHz波段内吸收率最大达到12 dB.大于8 dB的带宽为5 GHz,表现出较好的吸波性能.     

吸波涂料在复合材料表面的吸波性能研究

以金属基体吸波涂层的反射率为对比,研究了铁氧体、磁性微粉和多晶铁纤维3种吸波涂料在玻璃钢表面的吸波性能。结果发现,在玻璃钢复合材料表面贴上铝膜后喷涂3种吸波涂料,所得涂层在(8~18)GHz波段的反射率平均值与金属基体的接近,均低于–10dB,满足涂料吸波性能要求。而直接喷涂在玻璃钢复合材料板上的3种吸波涂层,以及在喷涂了吸波涂料后的玻璃钢基材背面贴铝膜,所得涂层在该波段的反射率的平均值都高于–10dB,未满足吸波涂料要求。     

羰基铁／环氧有机硅树脂涂层

西北工业大学的卿玉长等人采用羰基铁为吸收剂、环氧有机硅树脂为基体,制备了雷达波吸波涂层。当羰基铁质量分数为70％时,涂层的附着力为22MPa、冲击强度超过50kg·m;当羰基铁质量分数为65％、涂层厚度为2mm时,在2～8GHz范围内反射率小于一10dB的频宽达2．43GHz,在频率为5．12GHz时涂层的反射率到达最大值-32．25dB。     

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.     

铁氧体复合吸波剂对水泥基复合材料吸波性能的影响

采用2种类型的铁氧体作为吸波剂,制备水泥基复合吸波材料。通过弓形法测定水泥基平板在8～18GHz频率范围内的反射率,研究了铁氧体的种类、2种铁氧体复合体积比对水泥复合材料吸波性能的影响。结果表明:2种不同类型的铁氧体粉复合作为微波损耗剂时,不论单层还是双层水泥基层板,其吸波性能均显著高于单一的铁氧体吸波剂;当2种铁氧体总掺量为30%(质量分数)且体积比为1:1掺入水泥砂浆时,所制备的双层水泥板的最小反射率为–16dB,在8.3～11.5GHz和12.3～18.0GHz宽频率范围内反射率均小于–10dB。     

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。