層板結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料吸波性能研究.pdf

1、二十一世紀(jì)被稱為是信息高科技社會，隨著科學(xué)技術(shù)和軍事高新技術(shù)的飛速發(fā)展，技術(shù)上對吸波材料的要求趨于強(qiáng)吸收、輕質(zhì)、寬頻、紅外微波吸收兼容且綜合性能好的方向發(fā)展，目前大量針對傳統(tǒng)涂層吸波材料的改性研究以不能滿足這一要求，而研制結(jié)構(gòu)吸波材料是實(shí)現(xiàn)該技術(shù)要求的有效途徑，鑒于復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)，可設(shè)計性等特性，因此本文研究具有吸波性能的多功能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。本論文對石墨填充乙烯基樹脂纖維增強(qiáng)單層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、二氧化錳/石墨型雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、羰基

2、鐵粉/石墨型雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、納米鋇鐵氧體/鐵粉型雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料以及二氧化錳/羰基鐵粉/石墨型三層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料吸波性進(jìn)行了研究。
　　 通過對單層石墨結(jié)構(gòu)復(fù)合材料吸波性能的研究發(fā)現(xiàn)，隨著結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中石墨含量、材料厚度的增加，最大吸收峰均向低頻方向移動。實(shí)驗試樣中最大反射率可達(dá)-16.8dB，有效帶寬(R＜-10 dB)約3GHz，其結(jié)構(gòu)為：石墨含量為15 Wt％，厚度為4.7mm。在研究上述單層吸波材料吸波性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計

3、了以損耗能力相對較弱的二氧化錳或羰基鐵粉為面層(匹配層)，以損耗能力較強(qiáng)的石墨為底層(吸收層)的阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)的雙層吸波材料，通過調(diào)整面層吸波劑含量來調(diào)整面層電磁參數(shù)，以達(dá)到雙層吸波材料表面與空氣界面的阻抗匹配，調(diào)整底層吸波劑含量達(dá)到對電磁波的最大衰減吸收，整體結(jié)構(gòu)提高了吸收效率。本實(shí)驗制備的試樣中，在8-18 GHz范圍內(nèi)，二氧化錳/石墨型最大吸收為-12.3dB，有效帶寬為1.8GHz，其結(jié)構(gòu)為：面層二氧化錳為20Wt％，厚度為1.3

4、mm；底層石墨為35Wt％，厚度為3.5mm；羰基鐵粉/石墨型最大吸收為-20.1dB，有效帶寬為7GHz，其結(jié)構(gòu)為：面層羰基鐵粉為20 Wt％，厚度為1.4mm；底層石墨為35 Wt％；厚度為3.4mm；在雙層吸波材料的研究基礎(chǔ)上又通過正交實(shí)驗設(shè)計了二氧化錳/羰基鐵粉/石墨型三層結(jié)構(gòu)吸波材料，所探討的最佳設(shè)計為：面層二氧化錳為30Wt％，中間層羰基鐵粉含量為20Wt％，底層石墨含量為40Wt％時吸波性能最好，最大吸收為-29.1 dB

5、，有效帶寬為6.6 GHz。
　　 納米材料因具有許多獨(dú)特的性能而成為吸波材料研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)，故本文最后研究了納米鋇鐵氧體/鐵粉雙層吸波材料，并采用兩種方法對納米顆粒進(jìn)行分散處理，所制備的吸波材料在26.5-40 GHz最大吸收為-7.1dB。
　　 本論文是結(jié)構(gòu)吸波材料的重要基礎(chǔ)性研究，對結(jié)構(gòu)吸波材料的深入研究奠定了基礎(chǔ)，為后續(xù)工作的開展指明了方向，具有實(shí)際指導(dǎo)意義；研究的幾種結(jié)構(gòu)吸波材料，具有較好的吸波性能，具有