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。     

三层石墨烯吸波体熔融沉积成形及层间材料分布对吸波性能的影响

利用熔融沉积成形技术快速制备了石墨烯/聚乳酸和石墨烯/四氧化三铁/聚乳酸两类复合吸波材料和三层石墨烯吸波体,测试了复合材料的电磁参数,计算了反射率;利用CST仿真与实验研究了吸波剂层间分布及孔洞结构对三层石墨烯吸波体吸波性能的影响。结果表明：对复合材料而言,双组元吸波剂的吸波性能更佳,但难以与石墨烯单组元吸波剂形成良好的阻抗匹配;对三层石墨烯吸波体而言,石墨烯呈均匀梯度分布(石墨烯加入量分别为5%、7%、9%(均为质量分数,下同)),可获得最佳的吸波效果;周期性孔洞结构的存在,一方面增加了反射界面数量,产生更多的边缘散射效应与多重共振耦合,另一方面通过改善阻抗匹配使石墨烯呈非均匀梯度分布(石墨烯加入量分别为7%、7%、9%)时实现Ku波段(12～18 GHz)全覆盖有效吸收(反射率小于-10 dB),为微波频段高效吸收提供了参考。     

胶原纤维-橡胶复合吸波材料的制备及其性能研究

以橡胶原料为基材、改性胶原纤维为吸波剂,通过混炼、热压成形的方法制备一种新的结构型吸波材料,并对其吸波性能和机械强度进行研究。实验结果表明:胶原吸波剂可均匀地分布在橡胶基材中形成结构型吸波材料,可见实验所用的方法适合于胶原吸波剂与橡胶基材的复合;复合材料有较好的吸波作用,吸波剂含量50%、厚度为2mm的材料对电磁波的最大反射损失为8.62dB、吸收强度大于5dB的频宽为3.2GHz;胶原吸波剂与橡胶基材复合后机械强度明显提高,与胶原吸波材料相比,复合吸波材料的抗张强度提高27.6%、撕裂强度提高99.6%;复合材料的吸波性能、机械强度与胶原吸波剂的含量有关,随着吸波剂含量的增加,吸波性能改善但机械强度减弱。     

铁氧体复合吸波材料研究新进展

简要阐述了隐身材料的研究热点,重点介绍了铁氧体吸波材料及其复合吸波材料的最新研究进展,总结了铁氧体复合吸波材料在制备及应用过程中存在的主要问题,并对发展趋势进行了展望.     

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     

单层雷达吸波材料研究

通过数值分析确定了单层电损耗吸波材料理想电磁参数,探讨了单层吸波材料的吸波机理.分析表明:单层吸波材料要实现宽频吸收,其电磁参数必须具有频散效应,即随电磁波频率的升高电磁参数有规律的降低,其中ε′·μ′与f2成反比.以羰基铁粉/聚氯乙烯吸波贴片为实例验证了理论分析结果,讨论了常规单层吸波材料性能的影响因素.     

透波层厚度对结构吸波材料吸收峰的影响

采用弓形法测试反射率,研究透波层的厚度对结构吸波复合材料吸收峰的影响。结果显示,在4~18 GHz范围内,厚度对其吸波性能具有显著影响:透波层厚度为0.95 mm时,结构吸波材料的吸收峰值最高,达-22.6 d B;其吸收峰值先随透波层厚度的增加而增强,而后逐渐减弱,透波层厚度对吸收峰值的影响可用二次多项式描述;吸收峰的位置随透波层的厚度增加向低频方向漂移,其漂移位移与透波层厚度线性相关,满足一次线性方程。     

网状织物基多层材料的吸波性能研究

本文用自制的3种铁氧体涂料,将其涂在正交网状织物上,制得不同排列的多涂层结构吸波材料。研究了它们的吸波性能,发现所有样品都有较好的吸波性能,而且它们的面密度很小,具有很高的弯曲强度。     

双层吸波材料吸波特性研究

依据阻抗匹配原理与电磁波传播规律,设计了具有阻抗渐变结构的双层吸波材料.实验表明,匹配层对提高吸收率起着重要作用;需精确控制其吸波剂含量,以实现吸波效果.经测试:4#试样厚度为6mm,测试频段为8-18GHz,最大吸收峰值在14.1GHz(R=-28.14dB),R＜-10dB的频宽为6.7GHz;7#试样厚度为5.5mm,最大吸收峰值在9.6GHz(R=-27.48dB),R＜10dB的频宽为8.6GHz,R＜-15dB的频宽为7.6GHz;8#试样厚度为6mm,最大吸收峰值在16.8GHz(R=-24.24dB),R＜-10dB的频宽为8.6Hz.该结果具有一定工程应用价值.     

石墨烯复合吸波材料的研究进展及未来发展方向

吸波材料是解决电磁波辐射污染的有效手段和影响雷达隐身的关键因素,该材料的研究对军用和民用都具有非常重要的意义,因此它一直是各国尖端科技的重要研究方向之一。自石墨烯被首次发现,学术界便掀起了对二维材料的研究热潮,相关学者开展了各类型石墨烯复合材料的研究,且在吸波领域的理论研究和新型吸波材料的开发取得了突出成果,短短几年时间内,石墨烯已经成为了新型复合吸波材料的研究热点。相比铁氧体、炭黑等传统吸波材料,石墨烯应用于吸波材料具有以下优势:(1)独特的二维材料性质、巨大的性能可调控工作表面;(2)良好的导电性以及特殊的边界效应。然而,单纯以石墨烯作为吸波剂的吸波材料,其性能测试结果与预期值存在显著差距,无法实现开发一种新型轻质、高效吸波材料的预期目标。因此,近三年来石墨烯复合吸波材料的研究重点主要集中在石墨烯二维结构的吸波机理和石墨烯/磁损耗型复合吸波材料的制备,研究者主要从选择合适的磁性纳米成分和优化制备工艺方面不断探索,并取得了丰硕的成果,深度挖掘出石墨烯对电磁波的潜在吸波性能。目前,通过优化石墨烯复合吸波材料组分已基本可以实现2～18 GHz频段范围内反射率小于-10 dB。对于石墨烯电磁波吸收机理的研究,主要依托其二维结构,应用密度泛函理论和原子-键电负性均衡理论模型来探索本征石墨烯和掺杂石墨烯的构型;在较高性能的石墨烯复合吸波材料制备过程中已取得成功应用的磁性纳米成分包括四氧化三铁、铁酸镍、硫化镉等。其中,以四氧化三铁、氧化铁为代表的铁氧体应用得最早;随着共沉淀法、溶剂热法等制备方法的不断成熟,各类新型磁性纳米颗粒可以与石墨烯复合,使之兼具磁损耗和电损耗能。近两年,相关学者将超材料的思想引入石墨烯复合吸波材料的研发中,以结构设计为手段,实现了新型透明石墨烯复合吸波材料的制备。此外,由于石墨烯自身的功能特性,石墨烯复合吸波材料大多也具有高效的热传导性能和良好的结构强度,可以实现材料的结构功能一体化。本文归纳总结了石墨烯复合吸波材料的研究历程和最新研究进展,介绍了石墨烯复合吸波材料的二维结构吸波机理、磁性掺杂成分的选择、大尺寸材料的制备工艺,分析了石墨烯复合吸波材料亟需解决的问题并展望其未来发展前景,以期为制备"宽薄轻强"的新型石墨烯复合吸波材料提供参考。     

陶瓷复合装甲粘结层效应和抗多发打击性能的数值模拟研究

粘结层性能对陶瓷复合装甲抗多发打击性能有重要影响。建立了研究粘结层和多发打击的数值模拟方法,解决了传统方法不能模拟“脱粘”和多发打击的问题。基于文献弹道试验,研究了环氧树脂和聚氨酯两种粘结层材料及其厚度对陶瓷/铝合金复合装甲抗7.62mm 穿甲弹单发和两发打击性能的影响。结果表明:单发打击的数值模拟可不建粘结层,而多发打击应采用建粘结层的方法;抗单发打击时,粘结层越薄,极限速度越大;抗多发打击时,陶瓷复合装甲应采用聚氨酯粘结层,且其抗两发打击的较优厚度约为0.40mm。     

聚能装药垂直侵彻橡胶复合装甲的变形研究

基于Bernoulli方程推导了橡胶穿孔半径以及运动速度的变化规律,对聚能装药垂直侵彻橡胶复合装甲的作用过程进行了分析。在此基础上结合流变学理论,对橡胶复合装甲的面板和背板的变形进行了研究,建立了一种计算复合装甲变形的工程计算模型。通过数值仿真和试验的方法对理论模型进行了验证。结果表明：橡胶复合装甲的变形与橡胶的体积流率、初始压力以及材料本身特性有关。在距离射流轴线半径20mm~80mm范围内,理论、仿真与试验三者所得到的面板的变形结果吻合较好。运用所建立的模型,可以较为精确的反映面板变形规律。     

炭/炭复合材料用高性能浸渍剂沥青的研究

根据原生QI杂质由微米级炭粒构成的特性,采用溶剂絮凝法对煤焦油进行了净化处理,以净化煤焦油为原料制备了低QI含量的高性能浸渍剂沥青,对比研究了高性能浸渍剂沥青的流变性能和渗透性能。结果证实:高性能浸渍剂沥青极大地改善了浸渍效果,并且使炭/炭复合材料的力学性能显著提高。     

结构参数对截锥弹低速正侵彻装甲靶的影响

采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对截锥形动能弹低速正侵彻装甲靶作用行为进行了分析,获得了弹头锥角、前级半径和着靶速度对侵彻性能的影响特性,并对目前常用的侵彻理论模型进行了验证。数值模拟结果表明,弹头锥角和前级半径是影响截锥形动能弹侵彻性能的重要因素;着靶速度对侵彻深度和侵彻过载有显著影响,对弹体变形也有一定影响。实验结果与数值模拟结果吻合较好,而侵彻理论模型与实验结果有较大差别,侵彻模型并不适合分析存在一定变形的弹靶侵彻问题。     

铺层顺序对复合材料薄壁圆管轴向压溃吸能特性的影响研究

采用仿真和试验相结合的方法探讨复合材料薄壁圆管在准静态轴向压缩载荷下的失效吸能特性和吸能机理。首先,建立复合材料薄壁圆管\     

Cu－Al_2O_3复合材料的制造工艺对组织、性能的影响

本文研究使用Ｃｕ－０．３ｌ％Ａｌ合金水雾化粉末，其粒度为７４μｍ以下（─２００目），进行内氧化处理得到Ｃｕ－Ａｌ２Ｏ３粉末，经等静压压坯→烧结→裸锭热挤压→冷轧工艺制造的材料密度为８．８ｇ／ｃｍ３，强度σｂ为６０８ＭＰａ，硬度ＨＶ为５２９ＭＰａ，电阻率ρ为２．２μｃｍ。对材料的金属膜电镜分析表明：组织中分布看γ－Ａｌ２Ｏ３微粒，它的平均尺寸１５０Ａ，微粒间距离约２００Ａ左右。     

Ni／聚乙烯复合材料复磁导率研究

研究了电磁波屏蔽材料Ｎｉ／聚乙类复合材料在５０ＭＨｚ－１ＧＨｚ频率范围内的电磁选择性。研究结果表明：Ｎｉ含量小于７０ｗｔ％时，频率和成分对磁导率部实μ’的影响；Ｎｉ含量大于７０ｗｔ％时，因材料中非磁性材料聚乙烯形成的等效气隙足够长，使Ｎｉ／聚乙烯复合材料的磁导率实部μ’随着频率的增加而降低。Ｎｉ含量小于７０ｗｔ％时，频率和含量对磁导率虚部μ’’的影响较小，μ’’值较小；Ｎｉ含量大于７０ｗｔ％时，μ     

基体硬度对材质耐磨性的影响——AI-Si合金和Si相锌基复合材料磨损性能比较

对两种硅相复合的材质耐磨性进行了研究,指出在复合相相同,摩擦工况一致的情况下,基体硬度对材质的磨损性能影响很大,基体硬度大,耐磨性能好,磨损方式都是疲劳磨损。     

渗透汽化复合膜的支撑层对分离性能的影响

研究了多种聚合物膜作为复合膜的多孔支撑层时的性能及其复合膜分离乙醇水给 物时的渗透汽化性能。结果表明,ＣＡ、ＰＡＮ－ＳＳ和ＰＳＡ分别为多孔支撑层的膜材料时,ＰＶＡ复俣的渗透汽化性能优良,尤其是ＰＶＡ／ＣＡ复合膜表现出特别优异的渗秀汽化分离性能。用国产涤纶布增强、聚合物浓度较高的铸膜液制备成厚度适宜的膜为支撑层,可获得理想分离性能的渗透汽化复合物。     

铁-巴基管复合材料的研究

采用直接熔化方法合成铁-巴基管复合材料,研究了复合材料淬火处理后的硬度及显微组织变化。实验结果表明:在适当的淬火工艺下,铁-巴基管复合材料硬度可达HRc65,而且比相同工艺下普通铁碳合金的硬度平均高出5～10HRc.显微组织分析发现淬火马氏体中有规则晶体外形的白亮相存在,波谱分析结果证明它们是贫铁相。差热分析结果表明直到1400℃的高温,巴基管没有相变。高分辨透射电镜观察到复合材料中弥散分布着巴基管,巴基管能在复合材料中稳定存在而起强化作用。