不同形貌羰基铁的复合对电磁特性及吸波性能的影响

目的增强羰基铁的低频吸波性能,掌握吸收峰频率的调控方法。方法将球形羰基铁与片状羰基铁混合,制作复合材料。通过扫描电子显微镜对两种羰基铁的微观形貌进行分析。通过矢量网络分析仪测量5种质量配比下(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)羰基铁复合材料的复介电常数和复磁导率,分析不同形貌羰基铁的复合对电磁特性的影响。同时分析不同配比羰基铁复合材料的吸波性能。结果随着球形羰基铁加入比例的提高,复合材料的复介电常数实部和虚部均逐步下降。羰基铁复合材料的复磁导率实部整体变化不大,虚部呈下降趋势。当片状羰基铁和球形羰基铁质量比为1∶2时,在3.08 GHz处最大吸波性能为20.2 dB,有效吸波带宽(反射率损耗不大于8 dB)为2.43 GHz。结论球形羰基铁的加入可以有效调控复合材料的吸收峰在低频范围内定向移动,增强1~4 GHz范围内的低频吸波强度,扩宽有效吸波带宽。球形羰基铁的加入,降低了片状羰基铁的介电常数,复合材料的电磁阻抗匹配条件得到优化,电磁损耗耦合效应增强,从而提升了该复合材料的吸波性能。

羰基铁粉的电磁性能

将球状羰基铁粉通过球磨工艺处理后得到片状羰基铁粉。分别对球状羰基铁粉、片状羰基铁粉以及混合羰基铁粉(球状片状1:1)的电磁参数进行测试;将上述三种粉体按照80%(质量比)配比与硅橡胶复合,硫化成型为2.0 mm的复合吸波材料进行反射率测试。结果表明,球状片状羰基铁粉混合粉体有助于改善羰基铁粉的电磁性能,提高羰基铁粉的吸波性能,拓宽吸收带宽。

基于氧化铝/羰基铁粉的复合贴片吸波与导热特性分析

分别以羰基铁粉和氧化铝粉作为功能填料、丁腈橡胶作为基材制备了系列复合吸波贴片,对样品的微观形貌、电磁参数以及热导率进行了测试表征,分析了羰基铁粉和氧化铝粉用量比例调整对复合贴片吸波与导热性能的影响。结果表明,随着羰基铁粉含量减小、氧化铝粉含量相应增大,复合贴片的复介电常数和复磁导率实部、虚部总体上均呈减小的趋势;反射损耗峰的位置移向高频,衰减系数均随频率的升高逐渐增大,同一频率下羰基铁粉含量越高的样品衰减系数越大;复合贴片的热导率呈先上升后下降的趋势;考察的样品均表现出宽带强吸收特性,样品热导率的相对较高值为~1.66 W/(m·K)。通过两种填料的粒径和体积分数匹配设计进行界面特性优化,可有效调控复合贴片的电磁参数、减小界面热阻,实现对复合贴片吸波与导热性能的兼顾提升。

片状羰基铁粉/ZnO晶须填充聚合物基复合材料导热与吸波性能

以片状羰基铁粉(FCI)与四针状ZnO晶须(T-ZnOw)为功能填料、硅胶为基材制备了系列导热吸波复合材料,研究了两种形貌填料的含量对复合材料导热和吸波性能的影响。分别对样品的微观形貌、电磁参数以及热导率进行了测试表征。结果表明,随着片状羰基铁粉含量减小、四针状ZnO晶须含量增大,反射损耗峰移向高频,同时热导率增高。当羰基铁粉与ZnO晶须含量分别为30 wt%与50 wt%时,反射损耗峰值最小(−28.03 dB),吸收带宽(<−10 dB)最宽(4.96 GHz),同时热导率达到最高值(2.54 W/(m·K))。通过片状/四针状填料的复配使用,可在基体中有效构建导热通路,同时调控复合材料的电磁参数,从而实现导热、吸波性能的兼顾提升。