新型結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料的設(shè)計與吸波性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的涂層吸波材料已經(jīng)不能滿足民用和現(xiàn)代化國防的要求，結(jié)構(gòu)型吸波材料日益成為吸波材料研究和開發(fā)的主要方向之一。其中，結(jié)構(gòu)型吸波復(fù)合材料具有吸收強(qiáng)、頻帶寬、可設(shè)計性、力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，它的研究和開發(fā)成為實(shí)現(xiàn)新一代綜合性能優(yōu)越的吸波材料的有效途徑之一。
　　 本論文主要做了以下三個方面的工作：以傳輸線理論為基礎(chǔ)，編寫了結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料的吸波性能計算程序，對結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料的吸波性能進(jìn)行了計算；研究制備了三層

2、結(jié)構(gòu)與四層結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料；研究制備了單層PVC泡沫夾芯型與雙層PVC泡沫夾芯型結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料。得出了以下結(jié)論：
　　 (1)本論文編制的計算機(jī)輔助設(shè)計程序能夠?qū)Y(jié)構(gòu)吸波體的吸波性能進(jìn)行有效地預(yù)測，由實(shí)驗(yàn)及模擬計算驗(yàn)證：本論文研究開發(fā)的結(jié)構(gòu)吸波體的吸波性能計算程序是可行的。
　　 (2)本實(shí)驗(yàn)制備的二氧化錳/鎳鋅鐵氧體/石墨型三層結(jié)構(gòu)吸波體在8-18GHz頻段內(nèi)的最佳結(jié)構(gòu)配組為：面層二氧化錳含量15wt％，中間層鎳鋅鐵

3、氧體含量35wt％，底層石墨含量35wt％，其最大吸收為-38.54dB，有效帶寬為7.1GHz。隨著二氧化錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，最大反射率逐漸減小，最大吸收峰對應(yīng)的頻率逐漸向高頻方向移動，且吸收>10dB的帶寬呈逐漸減少的趨勢；隨著底層石墨含量的增加，最大吸收峰值整體向低頻方向移動。
　　 (3)采用雙層阻抗變換層設(shè)計的四層結(jié)構(gòu)體，能夠有效的拓展頻寬，本文最佳頻寬設(shè)計時各層吸波劑含量依次為：二氧化錳15wt％，10wt％二氧化錳+

4、20wt％鎳鋅鐵氧體，25wt％鎳鋅鐵氧體+20wt％石墨，30wt％石墨，最大吸收頻寬為9.55GHz，基本能達(dá)到測試頻段內(nèi)的全頻吸收。
　　 (4)采用鎳鋅鐵氧體和羰基鐵粉共混的阻抗變換層設(shè)計的三層結(jié)構(gòu)體，能夠有效提升整體匹配性能和頻帶展寬性能，為本論文研究的所有結(jié)構(gòu)設(shè)計形式中的最佳。當(dāng)調(diào)節(jié)中間層含35wt％的鎳鋅鐵氧體和10wt％的羰基鐵粉時，最大吸收峰為-50.74dB，有效頻寬為7.45GHz。三層結(jié)構(gòu)吸波體各層厚度依

5、次為：1mm、1mm、3mm，四層結(jié)構(gòu)吸波體各層厚度依次為：1mm、1mm、1mm、2mm。
　　 (5)含單層PVC泡沫夾芯結(jié)構(gòu)吸波體的吸波性能優(yōu)于含雙層PVC泡沫夾芯結(jié)構(gòu)吸波體的吸波性能。隨著泡沫夾心層厚度的增加，試樣的最大反射率逐漸增大，且最大反射率峰值對應(yīng)的頻率逐漸向高頻移動；面層石墨吸波劑含量在10wt％-15wt％為最佳，而隨著底層石墨吸波劑含量的增加，整體吸波性能也呈逐漸減小的趨勢，且最大吸收峰向低頻方向移動。單層