介电损耗型微波吸收材料的研究进展

随着无线信息技术的飞速发展,电磁干扰问题日益突出,在全球范围内引起广泛关注.解决这一挑战的关键是开发能够吸收电磁波的材料.理想的吸波材料应为集承载、防热和强吸收于一体的结构性材料.本文总结了近年来碳基、陶瓷基复合材料及其电磁波吸收性能,这些吸收剂的最终目的是在较薄的涂层上实现更宽的有效吸收频率带宽;介绍了几种典型的、广受欢迎的复合材料的制备方法、结构及其电磁波损耗机制;阐述了现今吸波材料的优势、研究现状及存在的问题.最后,预测了吸波材料未来潜在的发展方向,采用理论、模拟计算以及实际实验紧密结合的手段设计和构筑碳基复合材料将会是必然趋势.     

复合材料激光辐照实验中的吸收特性研究

在复合材料激光烧蚀研究中,首要解决的问题是激光的吸收问题。利用积分球法测量了材料蒙皮层及材料整体结构对1.319μm红外激光的反射率和透过率,获得了蒙皮层材料激光吸收特性随厚度的变化规律,以及材料表面状态变化导致的反射与透射特性的变化。在此基础上研究了蜂窝夹层材料激光烧蚀前后的反射、透射性能变化,结果表明,材料表面碳化后对近红外激光的反射率由30%降为10%左右,透过率由40%降为0,平均吸收率由30%增加到90%,蜂窝夹层材料对激光的吸收大大增加。     

碳纳米管/石英复合材料的电磁波吸收性能

采用溶胶-凝胶法合成了碳纳米管/石英复合粉体, 复合粉体经热压烧结获得致密的复合材料. 在8.2～2.4GHz波段测试了该复合材料的复介电常数, 发现复介电常数随着碳纳米管含量的增加而大幅度提高, 大的介电常数虚部说明该复合材料具有很大的介电损耗. 采用传输线理论计算了该复合材料对电磁波的反射损耗, 发现复合材料在此波段对电磁波具有吸收效果, 并且反射损耗 与复合材料的厚度、碳纳米管体积含量具有密切的关系. 本文还采用了层状设计的方法提高了复合材料的吸波性能.     

含损耗介质和谐振子复合材料的电磁参数测定与反射系数计算

制备了一种含损耗介质和谐振子的环氧树脂基微波吸收复合材料,在8.2～12.4GHz频率范围内作了复合材料的电磁参数测试.结果表明:这种复合材料的磁损耗很小,主要损耗机制是介电损耗.由传输线等效电路模拟吸波复合材料,根据输入阻抗计算电磁波反射系数,给出了功率反射系数计算的BASIC程序.并把计算结果与扫频测试结果作了对比.对比结果表明:理论计算与实测的功率反射系数随频率的变化规律基本一致.     

介电型电磁波吸收体元反射曲线的扩展与重建

介电型电磁波吸收体的无反射曲线一直是设计高性能吸波材料的重要依据.但传统的无反射曲线仅仅可用于单层材料,无法实现谐振型电磁波吸收体的设计.通过对λ/4型电磁波吸收体理论研究发现:λ/4型电磁波吸收体也可建立起无反射曲线.其特性与表面电阻等参数相关,且更为普适,是传统无反射曲线的扩展,而传统的无反射曲线演化为只是它的一个...     

预防沥青路面反射裂缝施工中应力吸收层的分析与运用

针对沥青路面裂缝处治的问题,目前还没有非常有效的方法,但是可以在裂缝未出现前就采取预防措施,推迟裂缝的产生,以延长沥青路面的使用寿命,主要结合近年来的工作情况介绍橡胶沥青应力吸收层SAMI和高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL在预防沥青路面反射裂缝中的应用。     

CNTs/Ferrite/PVDF复合材料的电磁波吸收特性

本文采用水热合成法在碳纳米管(CNTs)表面包覆了一层组分为Ni0.2Cu0.2Zn0.6Fe.1.96O4的尖晶石型纳米铁氧体(Ferrite)颗粒,并应用共混法制备了碳纳米管/铁氧体/聚偏二氟乙烯(PVDF)三相复合材料.使用矢量网络分析仪在8-18GHz的频率范围内对复合材料的复介电常数和复磁导率进行了测试,并由此计算出复合材料的反射损失率.测试结果表明,复合材料在宽约为几个GHz的频段内反射损失超过了10dB,碳纳米管/铁氧体/聚偏二氟乙烯复合材料呈现出非常良好的电磁波吸收性能.     

电磁波吸收建筑材料的应用研究进展

应用电磁波吸收建筑材料是改善建筑空间电磁环境的有效方法。随着电磁辐射污染日益严重,吸波建材已逐渐成为研究热点。综述了近几年吸波建材的研究方法与研究现状,将吸波建材归纳为吸波剂填充型和结构设计型两大类,并分别进行评述,提出了现有研究中存在的一些问题以及进一步的研究方向。"轻、薄、宽、强"仍然是吸波建材的发展方向,同时电磁波损耗机理还有待进一步研究。     

航空发动机噪声地面反射效应计算方法

为了获得准确性更好、适用范围更广的航空发动机噪声地面反射效应计算方法,文章对不同地面声阻抗模型以及噪声干涉效应模型下的地面反射效应进行频率响应特征分析。与公开的试验数据进行对比,结果表明地面声阻抗模型是影响噪声地面反射效应的关键因素。当地面有效声阻抗的不确定性较大时,选择变量个数较少的地面声阻抗特征方程,可以获得准确性更高的噪声地面反射效应的预测结果。根据对比结果,文章提出了一种航空发动机噪声地面反射效应计算方法,为发动机噪声适航性预测程序的升级提供了优化思路。     

电磁波的生物效应与人体健康

本文从电磁波的概念入手,着重分析了电磁波的产生来源,以及对人体健康所带来的影响,列举了有效避免电磁波辐射的方法,并从不同方面分析研究了电磁波的生物效应与人体健康之间的关系.     

红外与雷达隐身涂层激光后向散射特性

研究了红外与雷达波隐身涂层的激光后向散射特性。研究结果表明:涂层的红外辐射率越小,激光后向反射率越大。从目标战术应用上考虑,通过对目标进行合理的迷彩图案设计,有可能实现红外与激光隐身兼容;从隐身原理和材料设计来考虑,完全可以做到雷达与激光隐身兼容;通过涂层表面结构微孔化,可使涂层激光后向反射率大大下降,而不影响雷达波隐身性能。      

复合材料的微波处理

尝试将微波技术用于复合材料的制造，并检验了微波处理后材料的宏观特征、弹性模量和弯曲强度，试料为长玻璃纤维强化的树脂基单向复合材料，纤维的体积分数为５６％，微波处理的工艺为：ｐ１ｋｗ，持续３ｍｉｎ，未施加压力，显微观察发现，处理后的材料中存在富基体的层，基体中有极少数的气泡，用超声波技术和弯曲实验测出了材料的弹性模量和弯曲强度，研究结果表明，微波处理速度快，且处理后的力学性能较好。     

纳米无机物/聚合物复合吸波功能材料

新型吸波材料在技术上要求强吸收、轻质、宽频、红外微波吸收兼容且综合性能好，利用纳米材料特殊的电磁光性能及有机聚合物的优良性能研制纳米无机物／聚合物复合吸波功能材料是实现该技术要求的有效途径。文中从吸波材料物理机制出发，评述了纳米无机物／聚合物用作吸波材料的优点及制备方法。     

SINCO陶瓷粉末吸波性的初步研究

对ＳＩＮＣＯ粉末的吸波性作了初步研究。对以氯硅烷为单体合成的聚硅氮烷，经裂解、球磨制得的黑色粉末进行了红外、相分析、元素分析及吸波性测试，并通过发迹单体配比，发迹粉末中Ｃ元素的含量，探究粉末吸波性的变化。实验结果表明，黑色粉末为硅的氮碳氧复合化合物，预相的ＳＩＮＣＯ陶瓷存在；ＳＩＮＣＯ粉末在３８．０￣３９．５ＧＨｚ高频带表现出较好吸波性，衰减大于１０ｄＢ；ＳＩＮＣＯ粉末与Ｆｅ３Ｏ４按一定比例复配后     

掺杂聚苯胺吸波材料的研究

采用３ｃｍ波导式测量线在８￣１４ＧＨｚ频率范围内,用多点拟合的实验和计算方法对掺杂聚苯胺的微波吸收特性及参量进行了研究。发现：浓Ｈ２ＳＯ４掺杂本征态聚苯胺（ＰＡｎ）所合成材料的电脶耗很小、磁损耗较大（相对于盐酸聚苯胺而言）且不利于对微波的吸收;ＦｅＣｌ３掺杂浓Ｈ２ＳＯ４－ＰＡｎ材料可合成磁损耗较高、基本上有利于吸收微波的材料;更令人注意的是,利用ＨＣｌ－ＰＡｎ具有较大的电损耗,浓Ｈ２ＳＯ４－ＰＡｎ     

Ce-Y-ZTA 复相陶瓷的微波烧结

系统研究了Ce-Y-ZTA 复相陶瓷批量试样在2. 45GHz, 功率0. 5～ 5kW 连续可调的矩形多模腔内的微波烧结过程及材料性能。实验表明: 通过合理的保温结构和工艺控制, 可实现高稳定性和重复性的微波快速烧结。相对密度达到99%TD。与常规烧结相比, 微波烧结过程只需约2小时, 致密化温度降低50～ 100℃。烧结后材料具有晶粒尺寸细小、均匀的显微结构, 弯曲强度由600M Pa 提高至670M Pa, 同时获得较高断裂韧性值。      

聚合物-无机纤维复合泡沫材料吸声性能的研究

以聚合物和无机纤维为主要原料,用化学发泡方法制成了一种新型泡沫吸声材料,它具有质轻,阻燃强度大,成本低的特点,尤其是它在中低频范围内具有优异的吸声性能,克服了一般多孔性吸声材料在低频处吸声性能欠佳的缺陷,文中对发泡剂用量,无机纤维用量,交联剂用量及空腔对材料吸声性能的影响进行了测试分析,结果表明,这些因素对材料吸声性能均有重要影响。     

航空复合材料树脂基体的现状及发展

本文综述航空用复合材料的现状及发展情况。归纳了航空航天技术对复合材料的性能要求。将树脂基复合材料按其在飞机上应用部位的不同而进行分类,并提出相应的要求。明确指出树脂基体在决定材料性能中的重要作用,介绍了发达国家在这方面的作法,对我国在复合材料树脂基体方面的工作进行分析,找出差距。最后,就如何借鉴国外经验,根据国内现状开发和完善自身体系而提出建议。     

界面相性态对纤维增强复合材料内应力传递的影响

本文用有限元法研究了具有基体裂纹的纤维增强复合材料内的应力传递问题。假设纤维与基体的界面为非理想的，文中运用“弹簧层”模型首先分析了在不同的组分弹性模量比、纤维体积含量与边界约束条件下，界面相性态对复合材料的应力传宾影响，然后进一步考察了在几种典型的损伤模式下界面附近的应力分布情况。