結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料及其力學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展，解決電磁輻射帶來的污染問題已經(jīng)迫在眉睫，吸波復(fù)合材料作為解決這一難題的功能性復(fù)合材料受到了廣泛的關(guān)注。結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料能夠兼具吸波-承載兩方面的性能，并具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，成為很多領(lǐng)域的研究熱門。但是以往的研究大多從結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料的吸波性能入手，對(duì)其力學(xué)性能以及其他方面性能的研究還不夠深入，吸波材料的應(yīng)用推廣還需要這方面的理論與實(shí)驗(yàn)支持。為此，本文主要做了以下工作：
　　以吸波復(fù)合材料各組分的電磁參數(shù)為基

2、礎(chǔ)，選取三種理論計(jì)算方法對(duì)羰基鐵與鎳鋅鐵氧體吸波復(fù)合材料的等效電磁參數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：在計(jì)算不同種類吸波復(fù)合材料的等效電磁參數(shù)時(shí)，應(yīng)選取不同的理論計(jì)算方法才能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。從導(dǎo)電復(fù)合材料的逾滲理論出發(fā)，研究不同含量的石墨對(duì)復(fù)合材料電阻率的影響，結(jié)果表明：石墨型吸波復(fù)合材料的電阻率在104-106Ω·cm范圍內(nèi)時(shí)有較為良好的吸波性能。
　　在力學(xué)性能方面，由吸波劑、玻璃纖維、乙烯基樹脂組成的復(fù)合材

3、料，其力學(xué)性能相對(duì)于玻璃纖維樹脂基復(fù)合材料會(huì)有所下降，尤其是層間剪切方面。當(dāng)石墨含量達(dá)到30％，層間剪切強(qiáng)度為9.4MPa，難以滿足正常使用。彎曲性能方面，石墨填料的增加對(duì)其影響幅度不大，當(dāng)石墨含量為30%時(shí)，材料的彎曲強(qiáng)度仍能達(dá)到478MPa。使用KH-550硅烷偶聯(lián)劑能夠改善石墨顆粒與樹脂之間的界面極性問題，提高復(fù)合材料的層間剪切性能。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，最佳的偶聯(lián)劑添加量為0.5%，超過0.5%時(shí)界面的粘結(jié)性能就會(huì)下降。
　　

4、對(duì)于二氧化錳、鎳鋅鐵氧體、石墨三層結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料，通過正交實(shí)驗(yàn)研究了三種吸波劑含量對(duì)材料彈性模量以及強(qiáng)度極限的影響大小，引入折減系數(shù)對(duì)兩方面內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后與試樣的吸波性能進(jìn)行匹配，選取了兼具吸波性能與力學(xué)性能的吸收劑含量配比。
　　以復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論研究為基礎(chǔ)，提出吸波劑顆粒和樹脂一體化模型，通過有限元軟件ANSYS對(duì)試樣進(jìn)行建模，預(yù)測(cè)吸波復(fù)合材料彎曲破壞時(shí)的極限強(qiáng)度，和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者結(jié)果較為接近，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試