超常材料對(duì)常規(guī)微波材料吸收性能的調(diào)控研究.pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，微波吸收材料在軍事國防隱身領(lǐng)域和民用電子設(shè)備應(yīng)用方面都取得了長足的發(fā)展。微波吸波材料是指能夠有效地吸收入射電磁波，通過材料的各種電磁損耗把入射的電磁波能量轉(zhuǎn)化成熱能。從傳統(tǒng)的鐵氧體、多晶纖維、炭黑等吸收劑到近年的納米微波吸收劑，仍存在涂層厚度較大、吸收頻帶較高、面密度較大和吸波能力不夠強(qiáng)等各種問題。因此，開發(fā)新一代的高性能的吸波材料具有重要意義和廣泛的應(yīng)用前景。本文利用氧化石墨較大的層間距，把金屬鹽插層到氧化

2、石墨中，在通入H2加熱還原，生成金屬/氧化石墨納米復(fù)合材料。本文在對(duì)過渡金屬/氧化石墨納米復(fù)合材料微波吸收性能的基礎(chǔ)上，采用了三種超常材料加以調(diào)控和增強(qiáng)常規(guī)吸波材料的微波吸收性能。超常材料是指具有自然界中天然材料所不具備的超常物理特性的人工合成的結(jié)構(gòu)材料，通常具有由某種單元周期性排列形成的結(jié)構(gòu)，且可以根據(jù)需要的特性通過調(diào)節(jié)其關(guān)鍵尺寸來實(shí)現(xiàn)。
　　本文在實(shí)驗(yàn)組之前工作的基礎(chǔ)上制備了鐵鎳/氧化石墨納米復(fù)合材料。這類材料作為作微波吸收劑

3、，具有面密度小、較高的帶寬、理想的反射損耗是一種新的納米微波吸材料。重點(diǎn)研究了鐵鎳/氧化石墨納米復(fù)合材料的基本電磁參數(shù)變化和微波吸收性能。
　　本文分別采用三種超常材料對(duì)鐵鎳/氧化石墨納米復(fù)合材料涂層的微波吸收性能進(jìn)行調(diào)控，達(dá)到增強(qiáng)常規(guī)微波吸收材料的目的。其中，基于開口諧振環(huán)(SRRs)結(jié)構(gòu)的超常材料，把超常材料直接疊加常規(guī)的吸波材料上;基于矩形貼片對(duì)結(jié)構(gòu)的超常材料和基于圓形貼片對(duì)的超常材料都是嵌入到常規(guī)吸收材料涂層之中，形成三明

4、治結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明，開口環(huán)超常材料能明顯增強(qiáng)常規(guī)材料的微波吸收能力，并且是吸收頻段大幅度向低頻移動(dòng);矩形貼片對(duì)結(jié)構(gòu)的超常材料也能明顯調(diào)控吸收頻段向低頻移動(dòng)，且調(diào)節(jié)矩形貼片的尺寸能夠調(diào)控微波吸收性能;基于圓形貼片片對(duì)的超常材料調(diào)控結(jié)果與矩形貼片的類似。
　　本文為了完成在2-8GHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)反射損耗低于-10dB的目標(biāo)，選用常規(guī)材料中吸波能力更好的羰基鐵粉磁性材料替換鐵鎳/氧化石墨納米復(fù)合材料作為微波涂層材料，并采用多層矩形貼片