碳基纳米吸波材料制备的研究进展

为探索民用电磁屏蔽和军用隐形碳基高性能吸波材料的制备,研究了碳纳米管和磁性金属复合,碳纳〖JP2〗米管和铁氧体复合,碳纳米管/聚合物复合,碳、石墨基复合等碳基吸波材料的不同复合和制备方法,比较了其反射损耗等不同的特点、影响因素和性能特点及其相关应用。结果表明,多元复合、低维化、工艺优化是其制备的有效途径。     

碳基气凝胶复合材料电磁波吸收材料研究进展

随着无线电通信技术和各种电子设备的广泛应用,电磁污染日益严重,具有三维多孔结构的电磁波吸收材料成为科学研究的热点。总结了碳基气凝胶复合材料的研究进展,详细介绍了石墨烯气凝胶、生物质衍生的碳气凝胶和聚合物衍生的碳气凝胶的多种制备方法,碳气凝胶与磁性颗粒、碳化硅、碳纳米管和MXene复合而成的复合碳基气凝胶吸波材料的吸波性能。简要阐述了吸波材料的损耗机理,讨论了碳基气凝胶复合材料的组分、微观结构和损耗机制对吸波性能的影响。最后,就目前研究现状总结了碳基气凝胶复合材料在制备和性能提升方面的挑战,展望了碳基气凝胶复合材料的研究重点和发展方向。     

新型仿形多频谱复合伪装材料的研究

为满足信息化作战条件下多频谱兼容伪装的需求,采用多种材料合理匹配与多功能层结构组合的方法,研制了一种可见光、红外和雷达多频谱兼容的新型仿形复合伪装材料,研究了吸波材料中碳含量与铁含量的质量比对雷达波吸波性能的影响.采用雷达波屏蔽效能和反射率实验测试了伪装材料的吸波性能,采用成像法检测了伪装材料的可见光和热红外伪装性能....     

纳米吸波材料的物理实质及研究进展

吸波材料是隐身技术的关键材料,纳米材料由于其特殊的量子尺寸效应和隧道效应等产生的优良的电磁波吸收性能而受到世界各国的重视．本文简单介绍了吸波材料的工作原理,进而阐述了纳米吸波材料吸收电磁波的物理实质．详细介绍了纳米涂敷型吸波材料和纳米结构型吸波材料的研究现状,并对纳米吸波材料的发展趋势进行了展望．     

石墨烯基吸波材料研究新进展

石墨烯以其独特的二维结构和极佳的电性能被用作介电损耗基材,将石墨烯与磁损耗基材复合,可达到优异的吸波性能。介绍了石墨烯基复合吸波材料的制备方法、吸波机理和吸波特性等,并对其发展趋势进行了展望。     

具有核/壳结构的纳米复合高频软磁材料

具有核/壳结构的复合纳米材料兼有外壳层和内核材料的性能,由于其结构和组成能够在nm尺度上进行设计和剪裁,因而具有许多独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质。简要介绍了实验室在过渡金属纳米复合高频软磁材料研究方面的最新进展,内容包括:绝缘壳层(如SiO2、Al2O3、C-SiO2等)复合材料,能显著改善过渡金属纳米颗粒的热温度性,有效防止氧化和团聚,具有饱和磁化强度高、高频软磁性能优异的特点;半导体壳层(如ZnO)复合材料,研究了材料的光致发光性能,观测到在ZnO材料中较少出现的700nm发光峰;螺旋碳纳米管与Fe组成的复合材料,实验结果表明该复合材料具有良好的高频吸波性能,有望成为新一代轻质高频吸波材料。     

切比雪夫吸波材料的设计与仿真

利用仿真软件HFSS研究了30 MHz～1 GHz频段内碳填充型聚氨酯角锥和三级锥形切比雪夫多级吸波材料的吸波性能。结果表明,碳填充型聚氨酯角锥在100 MHz以上的高频段吸波性能较好,但在低频段吸波性能并不是很理想。在所含碳含量相等的情况下,采用切比雪夫吸波材料后吸波性能得到了明显改善,低频段大多数频点的反射率能够降低3 dB以上。     

太赫兹及红外吸波超材料研究进展

随着超材料研究的不断发展,基于超材料结构设计的一系列太赫兹及红外吸波体引起了国内外广泛关注。由于具有高效的吸波性能,太赫兹及红外吸波超材料在现代隐身技术、节能、绝热、生物化学光谱、红外成像、传感和安检等领域具有广泛的应用前景。通过紧密跟踪国内外太赫兹及红外吸波超材料的最新研究进展,讨论总结了太赫兹及红外吸波超材料的吸波机理。由于材料依靠增强电场强度来实现对电磁波的吸收往往比靠材料本身的损耗吸收电磁波有更高的效率,与传统吸波材料的工作原理不同,超材料在太赫兹及红外波段主要依靠亚波长单元结构的设计,降低其等离子体频率,从而实现表面等离激元场增强效应(SPPs)。基于此,总结归纳了太赫兹及红外吸波超材料研究中3种有效降低等离子频率的方法,分别为金属表面的周期性结构设计、半导体材料的掺杂和新型碳纳米材料的引入,更加清晰地阐明了表面等离激元场增强效应实现方式。同时,对太赫兹及红外吸波超材料今后的发展给出了自己的认识。     

基于有效介质理论的吸波材料性能分析

应用有效介质理论,计算了不同体积比下几种复合吸波剂以及吸波剂与透波体组成的吸波材料的有效电磁参数,并分析了其吸波性能。通过与实验数据的对比,表明这种方法可以很好地预测吸波材料的吸波性能。而且,它可以计算出吸波剂及透波体的最佳配比及材料厚度,这对于设计吸收频带宽、吸收效率高的吸波材料具有一定的参考价值。     

聚丙烯泡沫/铁氧体复合吸波材料研制及应用

介绍了一种新型发泡聚丙烯微孔泡沫吸波材料,并与铁氧体吸波材料进行复合后,在30～1 000MHz的宽频带范围内有优异的反射性能.将复合后的材料应用在3m法电磁兼容暗室,其归一化场地衰减性能仿真计算结果在±4dB以内,其中绝大部分值在±2dB以内,满足高性能电磁兼容电波暗室的设计要求.发泡聚丙烯微孔泡沫吸波材料相对于传统的聚氨酯泡沫吸波材料具有洁净不脱粉、不吸水、耐热性好、硬度强、长期使用不垂头变形等优点,为下一代暗室的建设提供了更多的选择.     

Fe-MOFs衍生碳基吸波材料研究进展

随着社会的快速发展和电子设备的普及,电磁辐射污染问题变得尤为突出,也带来了潜在的危害。因此,开发高效的电磁波吸收材料以解决电磁辐射污染问题迫在眉睫。铁基金属有机框架(Fe-MOFs)具有高度不饱和的铁金属中心离子和多样的结构类型。通过将Fe-MOFs作为前驱体进行碳化,可以制备出铁/铁氧化物/铁碳化物均匀分布的衍生碳基化合物。这些Fe-MOFs衍生碳基化合物表现出较高的介电损耗和磁损耗能力,可有效克服当前吸波材料存在的吸收频带窄、阻抗匹配性差等问题,成为近年来备受关注的一种新型吸波材料。首先简要介绍了电磁波吸收机制,然后综述了近年来关于单金属、双金属、三金属Fe-MOFs以及由Fe-MOFs与其他材料(包括碳材料、导电聚合物、MXene和生物质)复合制备的衍生碳基吸波材料的研究进展,最后对MOFs衍生碳基吸波材料的未来发展方向进行了展望。     

一种陶瓷复合吸波材料的表面分形表征及其性能研究

通过RCS(雷达截面)综合测试系统,对实验室自制的陶瓷复合吸波材料的吸波性能与材料表面形貌进行研究,结果表明:(1)陶瓷复合吸波材料表面存在分形的重要特征,所制3块材料的表面灰度分维数分别为2.3602、2.3907、2.6255;(2)实验频率范围内,陶瓷复合吸波材料的相对反射率与发射频率存在显著线性关系;(3)随着发射频率的升高,不同表面形貌的材料的相对反射率的升高速率不同;(4)陶瓷复合吸波材料的相对反射率随发射频率的变化速率(斜率)与材料表面分维数存在极其显著的线性相关性.     

等离子体复合雷达吸波材料的电磁特性

随着现代先进探测技术的不断发展,对隐身技术的要求不断提高.传统的雷达吸波材料隐身技术在6 GHz以上微波频段内有较好的隐身效果,而等离子体隐身技术在低频（6 GHz以下）更易于实现.基于此,文中采用雷达吸波材料和等离子体技术复合,利用同轴网格辉光放电产生等离子体与雷达吸波材料相结合,并进行了隐身性能测试.测试结果表明,复合隐身效果优于单一隐身技术的隐身效果,且通过调节等离子体的放电功率等参数,易于实现隐身效果的控制.本文的研究工作可以为等离子体和雷达吸波材料复合隐身技术相关研究提供一定参考.     

一种常温水相一步还原法制备Co/C复合材料的方法

本项目的目的与设计思路是制造一种用碳包裹金属钴粒子的复合材料,通过这种方法改变金属钴密度,以此来解决吸波涂料重量大的问题。同时,通过用碳材料来进行包裹,改变其介电性弱这一问题,提高了以单一金属作为主要组分的吸波材料的吸波性能。设计了一种反应温度在30℃～40℃之间的还原法制备钴碳复合材料工艺,改善了传统水热法合成钴碳复合材料能耗大的问题。     

石墨烯基纳米红外吸波材料的制备及消光性能研究

作为单原子厚度的碳材料,石墨烯因具有低密度、高比表面积和电子迁移率的特性,易于满足吸波材料所需的要求。目前,单一的吸波材料难以达到多波段、宽频带的吸收效果,为了拓宽其红外吸收频带,通过将氧化石墨烯与纳米γ-Al2O3复合,并采用水合肼原位还原制备石墨烯基吸波材料。利用Raman、XRD、FT-IR、EDX和SEM对复合材料的结构与形貌进行了分析,同时测试了烟幕对1.06 m激光和8～12 m波段的红外消光特性,结果表明,石墨烯基吸波材料对红外激光系统以及红外热像仪均具有一定的干扰作用。     

层状无机物和石墨复合涂层的吸波特性研究

首次采用层状无机物作为吸波剂与石墨吸波剂复合,制备出了双层复合吸波涂层.层状无机物的复磁导率的实部μ'≈1,虚部μ"≈0,说明它是一种介电损耗型吸收材料,通过介电损耗来吸收和衰减电磁波.并探讨了底层层状无机物和表层石墨用量对吸波性能的影响,实验结果表明:增加表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.当底层层状无机物和表层石墨的质量分数分别为11.0%和16.6%时,制得了最大反射损耗为-22.27dB的双层复合涂层,其中小于-5dB和-10dB的频宽分别为5.36GHz和3.12GHz.     

六边形环复合吸波超材料性能的等效电路分析方法

该文提出一种针对六边形环复合吸波超材料吸波性能的等效电路分析方法。基于六边形环谐振特性建立了等效电路模型,通过对六边形点阵分布的傅里叶分析,提出了等效分布周期参数,给出了基于模型尺寸的RLC参数提取方法。与全波仿真结果比较,所提出的等效电路模型对分析多种尺寸的六边形环复合吸波材料具有较好的适用性和准确性。通过样品制作和测量,进一步验证了该模型的有效性,最后实现了一款工作于1.7～5.7 GHz的宽带雷达吸波材料。     

电波暗室用吸波材料的性能优化和选用

论述了电波暗室用吸波材料的性能,电波暗室大小对吸波材料性能的影响以及选用标准.着重阐述了吸波材料的全波分析优化方法,并用于研究聚氨酯角锥吸波材料的不同含碳量、钝口、空心、不同结构以及混合吸波材料等对反射率性能的影响.     

圆孔形FSS对复合材料吸波效能的影响

利用拱形法对制备出的由频率选择表面(FSS)和两层吸波材料组成的夹层复合结构吸波材料的吸波效能进行了测试,研究了频率选择表面对复合吸波材料吸波效能的影响.结果表明:频率选择表面的加入改变了吸波材料的工作频段,拓宽了吸波材料的带宽,并且频率选择表面单元尺寸和电磁波入射角度不同,对其吸波效能的影响也不同.     

二维层状材料用于微波吸收的研究进展

微波吸收是实现装备隐身、抗电磁干扰的重要手段,厚度薄、密度低、频带宽、吸收强的微波吸收材料是研究者关注的重点。文章阐述了二维层状结构材料的吸波研究进展、微波吸收机理,介绍了金属基、半导体基、MXene基、碳基二维层状吸波材料以及新兴二维吸波材料黑磷的制作方法、实现的最大反射率损失,并分析了影响电磁屏蔽性能的因素。研究表明,二维层状材料相比于传统的吸波材料,重量更轻、设计加工性更强、吸波机制更丰富、性能也更优。二维层状材料在微波吸收及电磁干扰屏蔽领域具有广阔的发展前景。