添加MWCNTs的结构吸波材料的制备及其性能研究

采用炭纤维、玻璃纤维、环氧树脂和纳米碳管制备了结构吸波材料。通过实验和理论计算研究了MWCNTs含量对单层结构吸波材料的吸波性能的影响和层间排列方式对双层结构吸波材料吸收性能的影响。对于单层的结构吸波材料,当MWC-NTs的含量为9%时吸波效果最佳,吸收率超过-10dB的有效带宽为5.4GHz;对于双层结构吸波材料,当层间排列为MWCNTs15%MWCNTs3%时,最大吸收率为-39.3dB、吸收率超过-10dB的有效带宽为6.5GHz,涵盖了整个Ku频率范围(12～18GHz),更能满足"强、宽、薄"的要求。

利用碳纤维毡制备结构吸波材料的研究

将经过表面处理的碳纤维毡和环氧树脂复合 ,加入碳黑、金属粉末、铁氧体等填料制备出一种新型结构吸波材料。该材料面密度小于 5 .2 kg/m2 。在 8～ 18GHz波段最大反射衰减为 - 13.37d B,反射率小于 - 10 d B的频率带宽接近于雷达工作的全频带 ,达到了实用水平。

吸收剂含量对结构吸波材料吸波性能的影响

用实验和理论计算研究了碳黑、铁氧体含量对碳纤维毡／环氧树脂结构吸波材料吸收性能的影响。并由此制得了最大吸收率为－１４．９３ｄＢ、吸收率超过－１０ｄＢ的有效带宽接近雷达的整个工作频率区间的较高性能结构吸波材料，材料的厚度为５ｍｍ，密度为１．２２ｇ／ｃｍ３。

结构吸波材料多层阻抗渐变设计及应用

对多层阻抗渐变的吸波结构设计思想进行了分析,介绍了多层阻抗渐变思想在吸波层板和泡沫两类结构吸波材料设计上的应用。理论计算与试验验证结果均表明,采用多层阻抗渐变设计能够使吸波层板和泡沫的吸波带宽向低频拓展,同时显著提高吸波泡沫的吸收强度。具有三个阻抗渐变吸收层的4 mm厚吸波层板在5~18 GHz频段反射率小于-10 d B;具有六个阻抗渐变吸收层的22 mm厚吸波泡沫在2~18 GHz频段反射率小于-10 d B,其中在6~18 GHz频段反射率小于-20 d B,8~12 GHz频段反射率小于-30 d B。多层阻抗渐变设计是提高结构吸波材料吸波性能的有效手段。

结构吸波纤维及其复合材料的研究进展

结构吸波纤维及其复合材料具有吸波性能好、质量轻、可承载等优点,已成为结构吸波材料的重要发展方向,对隐身武器的设计和制造具有重要意义。综述了结构吸波纤维及其复合材料的最新研究成果,探讨了碳纤维、碳化硅纤维、玻璃纤维增强吸波材料以及几种其它类型的结构型吸波材料,展望了结构吸波纤维及其复合材料的发展趋势。

连续含铁碳化硅纤维及其结构吸波材料的研制

为了研制碳化硅吸波纤维,首次采用聚二甲基硅烷(PDMS)和二茂铁合成聚铁碳硅烷(PFCS),PFCS经多孔熔融纺丝、空气不熔化和在N2中1320℃连续烧成,可制得连续含铁碳化硅(SiC(Fe))吸波纤维;用SiC(Fe)纤维与环氧树脂制备的结构材料具有良好的吸波性能。XPS剖面分析、Raman光谱表明:纤维表面有一层厚约100 nm的富碳层,由表及里铁的含量逐渐增加;随着温度的升高游离碳的排列逐渐规整化。研究了碳对纤维性能的影响,结果表明:游离碳的存在有利于纤维电阻率的降低,复介电常数和介电损耗的增大。

一种新型结构吸波材料的设计与制备

编制了几种Ｃ语言计算程序，根据实测数据计算了厚度对单层和多层结构吸波材料的影响以及添加有适量碳黑的透波层对材料吸波性能的影响，发现透波层中的适量碳黑能提高结构吸波材料的性能。同时利用其中的传输矩阵计算程序探讨了反射层的作用，提出了反射层不一定提高材料的吸波性能的观点。由此采用廉价的碳纤维毡，并添加了适量的碳黑、铁氧体、金属颗粒制备出了最大吸收率为－１３．２７ｄＢ，超过－１０ｄＢ的有效带宽接近全频带的结构吸波材料。

频率选择表面结构吸波体的电磁特性研究

采用时域有限差分法(FDTD)计算了蝶形和方环形FSS单元图形的反射与传输特性以及反射信号与入射信号的相位关系,并对计算结果进行了分析。结果表明电磁波的干涉相消是FSS吸波体吸波的主要原因,并且当反射电磁波满足2 nπ的相位关系时才能达到最佳吸波效果;FSS吸波体的中心频率随介质层厚度的增加而下降;介质层厚度为5 mm时,蝶形结构吸波体的中心频率为6.4 GHz;非垂直入射使FSS的传输特性变差;随入射角度增大,FSS传输特性高频部分向低频移动。

结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能

评述了结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能。玻璃纤维、Kevlar纤维不吸收雷达波,是理想的透波用纤维。经高温石墨化处理的碳纤维是雷达波的反射材料。未经高温石墨化的碳纤维的吸波性能与电场的方向有关。电场方向与纤维方向平行时,碳纤维是雷达波反射材料;电场方向与纤维方向垂直或斜交时,碳纤维具有吸波性能。SiC纤维的吸波性能与纤维的热处理条件、化学成分有关。在与玻璃陶瓷基体复合过程中发生化学反应,SiC纤维表面生成的富碳界面有助于提高复合材料的吸收波性能。

结构吸波复合材料透波层的研究

采用弓形法测试反射率,研究透波层的厚度、材质对结构吸波复合材料电磁性能的影响.结果显示,在4～18GHz 范围内,厚度对其吸波性能具有显著影响,厚度分别为0.25、0.50和1.25mm 的透波层,其结构吸波复合材料的最大吸收峰分别为－37.03,－33.45和－33.22dB；随厚度的增加,吸收峰的位置随向低频段显著漂移,－10dB 的有效吸收带宽也显著变窄,分别为11.5,11和6.5GHz；与厚度相比,材质对结构吸波复合材料电磁性能影响较小.

结构吸波材料及其结构型式设计

结构吸波材料是一种多功能复合材料，具有承载和减小雷达反射截面的双重功能，是一种非常有发展前途的吸波材料。文中就结构吸波材料的种类和结构型式设计进行了讨论，并提出结构吸波材料的研究趋势。

结构吸波材料的设计与性能预报

雷达吸波材料的吸波性能通常以吸波材料对电磁波的功率反射系数来表示.功率反射系数是各层的厚度、磁导率和介电常数的函数.本文选用多变量函数的搜索方法,利用Hooke Jeeves算法由C++编译器依据传输线理论编制了优化设计程序,对所选用吸波剂MnO和ZnO铁氧体材料进行了计算,并掺入适量的Fe3O4控制自然共振吸收频率,利用共振机理,实现了在较大程度上展宽频带.同时将利用Lichtenecher公式计算出的各个吸收剂成分用环氧树脂作粘结剂,复合成吸波材料,进行了吸波性能测试.结果发现,随着环氧树脂成分的增加,复合材料的电磁参数呈现降低趋势,因而在复合过程中合理地控制环氧树脂的成分,可以得到各层复合材料所需要的电磁参数.

新型结构吸波材料研究

以碳毡为骨架，通过沉积镍或镍铁合金，辅之以传统吸收剂，获得制备工艺简单，成本低廉，并具有良好吸波性能的结构吸波材料．研究表明，呈网状结构的金属镀层，配合以碳黑和少量铁氧体添加剂，可以在８～１８ＧＨｚ的波段上实现６．

碳纤维结构吸波材料及其吸波碳纤维的制备

碳纤维结构吸波材料是一类多功能复合材料 ,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能 ,是一种非常有发展前途的吸波材料。碳纤维结构吸波材料以其优异的力学性能和隐身特性已大量应用于隐身技术。本文讨论了碳纤维结构吸波材料的应用、碳纤维结构吸波材料的类型及其结构型式设计 ;探讨了吸波碳纤维的制备方法 ,降低碳纤维的碳化温度、改变碳纤维的截面形状和大小、对碳纤维进行表面改性以及对碳纤维进行惨杂改性 ,制备出吸波性能优良的碳纤维。

导电PAN织物结构吸波材料的制备

本文采用不同的热处理制度制备了3种不同电磁参数的导电聚丙烯腈（PAN）平纹布，通过优化设计，采用简单的层式结构。制备具有潜在实用价值的吸波多层结构。它的厚度为3．2mm，密度1．38g／cm3，弯曲强度173MPa，弯曲模量12．5GPa，在8．4～18GHz反射率小于-10dB。

炭纤维结构吸波材料及其结构设计

炭纤维结构吸波材料是一类多功能复合材料 ,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能 ,是一种非常有发展前途的吸波材料 ,炭纤维结构吸波材料以其优异的力学性能和隐身特性已大量应用于隐身技术。讨论了炭纤维结构吸波材料的应用。

透波层厚度对结构吸波材料吸收峰的影响

采用弓形法测试反射率,研究透波层的厚度对结构吸波复合材料吸收峰的影响.结果显示,在4-18GHz范围内,厚度对其吸波性能具有显著影响：透波层厚度为0.95mm 时,结构吸波材料的吸收峰值最高,达-22.6dB;其吸收峰值先随透波层厚度的增加而增强,而后逐渐减弱,透波层厚度对吸收峰值的影响可用二次多项式描述;吸收峰的位置随透波层的厚度增加向低频方向漂移,其漂移位移与透波层厚度线性相关,满足一次线性方程.

结构吸波材料及其应用前景

由于隐身技术的重要作用,在西方国家得到了迅速的发展,并已成功地应用于各种飞行器上,本文介绍了结构吸波材料在国外的研究以及在飞行器上的应用情况。另外,介绍了我们研制的三层结构吸波材料及其在导弹进气道上的应用,并对结构吸波材料在飞航导弹上的应用前景进行了初步探讨。

炭纤维/环氧树脂结构吸波材料电磁特性研究

采用真空CVD炉分别在600,630,660℃对炭纤维进行了热处理,制备了3种不同的炭纤维,然后制备出炭纤维/环氧树脂结构吸波复合材料,最后采用波导法对材料的电磁特性进行了测试,并对其吸波性能进行了模拟。结果表明:炭纤维的热处理温度对材料的介电常数有较大影响。从实验中得出,通过控制炭纤维的热处理温度,可有效地调节炭纤维的介电常数,从而制备出具有良好的吸波性能的结构吸波材料。

以异型碳化硅纤维为吸收剂的结构吸波材料设计

通过阻抗匹配设计 ,将异型截面碳化硅纤维与环氧树脂复合 ,制备成结构吸波材料。这种材料对 X-波段的雷达波具有大于 10 d