新型微波吸收材料吸波性能研究

《新型微波吸收材料吸波性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、摘要隨著信息技術(shù)發(fā)展，電磁波對(duì)人類健康的危害作用也日益突出。傳統(tǒng)的電磁屏蔽日顯不足。吸收電磁波是一種有效防護(hù)措施。本文研究了碳管、鐵磁金屬、氧化銦錫和氧化鋅等吸波材料在各種情況下的吸波機(jī)理和特點(diǎn)。多種狀態(tài)的碳納米管顯示不同的吸波特點(diǎn)。不同直徑的碳管材料，其吸波效果差別很大。碳管材料的復(fù)介電常數(shù)虛部與材料電導(dǎo)率有很好的正相關(guān)性。管徑10．20nm碳管復(fù)合材料，當(dāng)濃度在40％時(shí)，反射率低于．4dB的頻寬達(dá)到3．4GHz。管徑40．60nm碳管材料當(dāng)濃度在50％時(shí)，反射率低于．4dB的頻寬達(dá)到2．9GHz。采用控制分散時(shí)間的工藝方法，可以制備出不同分散狀態(tài)的碳管復(fù)合材料。碳管在混煉分散過(guò)程中

2、會(huì)發(fā)生碳管的斷裂且碳管的斷裂程度隨管徑的變小而增大。隨著分散時(shí)間的延長(zhǎng)，碳管復(fù)合材料的吸波效果逐漸變差。經(jīng)過(guò)50℃混酸處理20min、40rain和60rain的管徑20．40rim碳管復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)大致相等，但高于處理10min的和原料狀態(tài)的碳管復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)。50℃混酸處理過(guò)后的40．60nm復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)小于40．60nm原樣碳管復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)。原料狀態(tài)的40．60nm碳管復(fù)合材料的吸波效果好于50℃混酸處理后的樣品值。經(jīng)過(guò)50℃混酸預(yù)處理的20．40nm碳管復(fù)合材料的吸波效果好于原料狀態(tài)的碳管復(fù)合材料的吸波效果。經(jīng)不同溫度混酸處理的碳管制成的復(fù)合材料復(fù)介

3、電常數(shù)虛部大于等于實(shí)部。經(jīng)50℃混酸處理90rain的碳管制成的復(fù)合材料的．4dB頻寬可達(dá)2．9GHz，是實(shí)驗(yàn)溫度中最寬的。在濃硫酸／濃硝酸組成的混酸體系中，當(dāng)混酸由濃硝酸為主，轉(zhuǎn)變成以濃硫酸為主時(shí)，相應(yīng)制得的碳管復(fù)合材料的復(fù)介電常數(shù)有一個(gè)較大幅度的改變。10．20nm碳管經(jīng)1300℃、900℃，保溫5h后，碳管的(002)面的d值分別從原樣的0．34056nm升高到900℃的0．34146nm和1300℃的0．3421nm。隨熱處理溫度升高，碳管抗氧化性能隨熱處理溫度升高而變強(qiáng)。10．20nm碳管復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨熱處理溫度升高，復(fù)合材料電導(dǎo)率發(fā)生明顯下降。10．20nm碳管復(fù)合材料

4、的復(fù)介電常數(shù)隨處理溫度的升高而逐漸下降。熱處理可拓展20．40nm和40．60nm碳管復(fù)合材料的吸波效果采用化學(xué)燃燒法制備的鐵鎳鈷合金的復(fù)合氧化物經(jīng)氫氣還原后，因成分不同，有不同相結(jié)構(gòu)。經(jīng)混煉分散后，合金粉末是超細(xì)粉體，粒度分布較寬。在廣東丁業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文0．5GHz．8GHz內(nèi)，合金粉末的復(fù)磁導(dǎo)率虛部曲線呈現(xiàn)寬而平的特征，顯示多模共振的模式。鐵鎳鈷合金粉末有較好的低頻吸波效果。采用硝酸鹽一擰檬酸法制備的氧化鐵鋁復(fù)合粉，在氫氣還原過(guò)程中，氧化鋁含量會(huì)嚴(yán)重影響制得的鐵／氧化鋁粉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。經(jīng)混煉分散后的鐵／氧化鋁粉末的粒度分布很寬。氧化鋁／鐵復(fù)合粉的復(fù)介電常數(shù)隨氧化鋁含量的增加，

5、逐漸變?。蛔畲髶p耗峰逐漸向高頻移動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)氧化鋁含量，可以達(dá)到調(diào)節(jié)鐵粉復(fù)介電常數(shù)的大小和介電損耗峰位的目的。20％vol和10％vol兩種濃度的ITO／環(huán)氧樹(shù)脂涂層在4．51GHz和6．27GHz有低于．10dB的吸收峰和一定的吸收頻寬。檸檬酸鹽法制備超細(xì)Zn(A1)O時(shí)，容易發(fā)生干膠不完全燃燒，產(chǎn)生炭黑。超細(xì)Zn(A1)O在微波頻段有兩個(gè)介電損耗峰，分別在X波段和17．5GHz附近。其中較低頻段的損耗峰易受炭黑的影響。涂層的反射率公式分析表明，隨復(fù)介電常數(shù)實(shí)部的提高，涂層的反射峰向低頻移動(dòng)。隨復(fù)介電常數(shù)虛部的提高，涂層吸波效果變差。隨復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部的增加，涂層的吸波效果變好且吸收峰整

6、體向低頻移動(dòng)。隨復(fù)磁導(dǎo)率虛部的增大，涂層的反射曲線整體下移且有平直化趨勢(shì)。優(yōu)化計(jì)算顯示，當(dāng)“，．1，p”=O時(shí)，在1．7GHz．8GHz內(nèi)，涂層復(fù)介電常數(shù)實(shí)部e'=487．21．8，虛部e"--28．5．9，涂層反射率可達(dá)．110dB。雙層涂層的反射率公式分析表明，在雙層吸波涂層設(shè)計(jì)中，選擇低介電常數(shù)的材料為涂層的底層，可以起到提高吸波涂層入射阻抗，降低涂層反射率的目的。采用該法設(shè)計(jì)的雙層吸波涂層在S波段取得較好吸收效果。[關(guān)鍵詞】吸波材料電磁參數(shù)涂層反射率AbstractWiththedevelopmentofinformationtechnology,thepollutionofm

7、icrowavedoharmtothehealthofhumanbeingworsethanever．Traditionalshieldingtechnologiesarenotgoodenoughtodecreasethepollutionofmicrowave．Absorbabilityformicrowaveiscommercialavailability．Thereflectionmechanismandcharacteristicof