泡沫玻璃基吸波體設(shè)計及吸波性能研究.pdf

1、本文以石墨發(fā)泡泡沫玻璃的微波吸收性能為研究方向,主要研究了添加鋅粉、二氧化錳燒成的泡沫玻璃／ZnO的吸波性能,目的是為制備吸波性能好的泡沫玻璃基吸波材料提供實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
　　 以玻璃原料(SiO2、H3BO3、ROH和Al2O3)、石墨為主要原料,添加鋅粉和MnO2燒成系列泡沫玻璃試樣,通過測試玻璃原料圓柱坯體在不同溫度下燒成前后的直徑變化率(r),分析了泡沫玻璃的發(fā)泡溫度所對應(yīng)的r值,并通過XRD分析試樣組成,SEM觀

2、察泡孔結(jié)構(gòu)和ZnO形態(tài),波導(dǎo)法測試X波段(8.2-12.4GHz)的電磁常數(shù)并計算反射率。
　　 隨著混合料中石墨含量的增加,試樣泡孔分布變的不均勻,孔徑變小,適當(dāng)?shù)难娱L球磨時間能使泡孔分布更加均勻；石墨含量影響熔融溫度,當(dāng)添加量超過3.85wt％時,導(dǎo)致750℃下燒成的泡沫玻璃沒有發(fā)泡；未添加鋅粉燒成泡沫玻璃的最小反射率為-0.3dB左右。
　　 隨著鋅粉添加量的增加,試樣泡孔孔徑和氣孔率減小。在泡沫玻璃泡壁上生成Zn

3、O晶須和納米晶。其形態(tài)由孔中ZnO(g)的過飽和度決定,本文繪制了ZnO(g)過飽和度與石墨、鋅粉含量的關(guān)系圖。當(dāng)石墨含量為0.49wt％,鋅粉含量在5.26-21.74wt％之間變化時,隨著鋅粉含量的增加,試樣中顆粒狀ZnO納米晶的數(shù)量增多,晶須的長度變短但是直徑有所變大。當(dāng)鋅粉含量為5.66wt％,石墨含量在0.49-3.97wt％之間變化時,ZnO(g)過飽和度隨著石墨含量的增加而減小,晶須長度隨著石墨含量的增加而變短。泡沫玻璃／

4、ZnO的吸波性能隨著石墨、鋅粉含量的增加而變好,石墨、鋅粉添加量分別為1.96wt％、14.3wt％時最小反射率達(dá)到-16dB,有效帶寬為1.1GHz。
　　 在添加10wt％鋅粉的同時加入MnO2,隨著MnO2含量增加,試樣氣孔率、孔徑都有所增大,ZnO棒直徑增大,吸波性能提高,添加量為5.66wt％1時,材料的最小反射率為-12dB,最大反射率為-7dB,有效帶寬為1.7GHz(8.9-10.6GHz),而且全X波段僅有0.