片状羰基铁/聚氨酯双层吸波涂层的设计及其电磁特性

以无水乙醇为过程控制剂,利用高能球磨法将球形羰基铁粉(SCIP)制备成片状羰基铁粉(FCIP)。利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计考察了球磨时间对SCIP的片状化程度和电磁性能的影响。通过测定同轴样品的电磁参数确定了最佳球磨时间为15h。以聚氨酯为基料,分别以体积分数为15%和40%的FCIP为吸收剂,制备了不同膜厚的FCIP/聚氨酯吸波涂层并互相匹配以设计出吸波性能最好的双层吸波材料,发现15%FCIP/聚氨酯1.5mm(第一层)+40%FCIP/聚氨酯0.7 mm(第二层)的体系在2.0~18.0GHz下的最小反射损耗达-16dB,反射损耗小于-10dB的带宽为12.3GHz。     

薄型单层结构雷达吸波涂料的制备

依据阻抗匹配原理制备了一种薄型单层结构雷达波吸波涂料。试验结果表明,由电磁损耗型吸波剂、磁损耗吸波剂和导电高聚物吸波剂制备的1 mm厚度单层结构吸波涂层在8～18 GHz范围内雷达波反射率≤-8 dB,具有厚度薄、吸波频带宽、面密度低、吸波性能强的特点。     

碳纤维粉-羰基铁粉复合材料的吸波性能及在涂层中的应用

分别以碳纤维粉、羰基铁粉以及二者混合物为吸收剂,以石蜡为基体制备成同轴样品,采用同轴法分析了3种吸收剂的电磁参数,并考察了各吸收剂含量对其影响。将3种吸收剂与水性聚氨酯制备成吸波涂层,采用弓形法测试了涂层的吸波性能,考察了膜厚对涂层吸波性能的影响。碳纤维粉为电损耗型材料,在Ku波段(12.0~18.0 GHz)具有较大的介电损耗角正切;羰基铁粉兼具电损耗与磁损耗,但其介电损耗角正切值较小,磁损耗主要存在于S波段(2.0~4.0 GHz)和C波段(4.0~8.0 GHz)。将碳纤维粉与羰基铁粉复配作为填料(碳纤维粉与羰基铁粉的质量分别占吸收剂与树脂不挥发分总质量的25%和60%),能够充分凸显二者优点,得到吸波频带更宽、吸波性能更优的复合吸波涂层。     

环氧树脂/碳纤维吸波涂层电磁特性的实验研究

对环氧树脂/碳纤维吸波涂层的电磁特性进行了研究,包括对体系电磁参数及反射率的测量,纤维长径比、体积含量对电磁参数及吸波性能的影响,以及电磁参数与吸波性能的关联。结果表明,在8～18GHz频段内,随碳纤维长度的增大其介电常数实部与虚部值均增大,磁导率虚部值增大,吸收效果逐渐增强;随碳纤维体积含量的增加,其介电常数实部与虚部值均显著提高,吸收效果逐渐增强,吸收峰向低频方向移动。     

碳纤维复合吸波涂层材料的性能影响研究

以水性聚氨酯为基,碳纤维为填料,制备了碳纤维复合吸波涂层材料。采用扫描电镜、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪和矢量网络分析仪对碳纤维复合吸波涂层材料的结构与性能进行了测试和表征。实验结果表明:碳纤维复合吸波涂层材料为碳纤维和水性聚氨酯的物理结合,随着碳纤维含量的增加和厚度的增大,碳纤维复合吸波涂层材料的反射率峰值均向低频移动,当碳纤维含量为0.8%,涂层厚度为1.2 mm时,碳纤维复合吸波涂层的反射率峰值达到-6.01 dB,小于-5 dB的带宽为4.2 GHz,涂层面密度为1.02kg/m~2。     

镀银铜粉电磁屏蔽水性涂料的制备及性能研究

以丙烯酸类乳液和片状镀银铜粉为主要原料,添加润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂和水,制备得到电磁屏蔽水性涂料。涂料的制备工艺为：先将润湿剂、分散剂、部分消泡剂和镀银铜粉进行搅拌混合,再加入乳液搅拌均匀,最后加入流平剂和余下消泡剂制得屏蔽涂料。讨论了镀银铜粉含量、乳液种类及用水量对涂层导电性和电磁屏蔽性能的影响,并从导电机理、电磁屏蔽原理和涂层微观结构方面进行了分析。所制备的涂料在100 kHz～15 GHz的频率范围内,其屏蔽效能达到55~65 dB。     

钡铁氧体粉末表面化学镀Ni-Co-P涂层的制备及吸波性能(英文)

为了提高钡铁氧体(BaFe12O19)对电磁波的吸收能力,采用化学镀方法在钡铁氧体表面镀Ni-Co-P金属合金涂层,制得了复合粉末材料.利用扫描电子显微镜、能量散射谱和X射线衍射仪分别对镀膜前后的钡铁氧体粉末的微观形貌和结构进行了表征,用矢量网络分析仪测试了镀膜前后钡铁氧体粉末与石蜡混合样品的电磁损耗和微波吸收性能.结果表明:经过活化后的钡铁氧体粉末表面沉积了均匀、致密的Ni-Co-P合金涂层,改性后的钡铁氧体粉末吸波性能显著提高,在2～18GHz频段内,最大反射率为27-2dB,大于-10dB的吸收频带宽约3.6GHz(8.0～11.6GHz).     

聚氨酯泡沫夹层复合材料的制备及其吸波性能研究

根据电磁波阻抗匹配原理,制备了聚氨酯泡沫夹层结构复合吸波材料,研究了不同结构组成对材料吸波性能的影响。实验结果表明:当匹配层中加入质量分数15%的二氧化锰,聚氨酯泡沫夹芯层中加入质量分数5%的二氧化锰和10%的石墨和反射层中加入质量分数35%的石墨时,测试频段为8～18 GHz,聚氨酯泡沫夹层结构复合材料的最大吸收峰为12.9 GHz(R=-35.7 dB),R-10 dB的频宽为1.5 GHz。     

炭黑-矿棉基双层吸波材料的微波吸收性能

单层结构吸波材料只在较窄的频率范围内具有较好的吸波性能,采用多层结构可以有效改善吸波性能。根据阻抗匹配原理以及电磁波传输规律,设计制备了具有阻抗渐变特性的双层结构吸波矿棉板,并采用弓形反射法测试了在2~18 GHz范围的吸波性能。结果表明:阻抗匹配设计是吸波材料设计中的重要环节;双层结构吸波矿棉板的吸波性能随匹配层中炭黑含量的增加而降低,随吸收层中炭黑含量的增加而增强;当匹配层中炭黑含量为1%,吸收层炭黑含量为5%时,样品的反射率在2~18GHz范围内全部小于-10dB;当匹配层中炭黑含量为1%,吸收层炭黑含量为4%时,最小反射率可以达到-41.5dB。该吸波矿棉板具有一定的工程应用价值。     

壳核结构SiC/C纤维的制备与吸波性能的研究

采用活性碳纤维转换法制备了壳核结构SiC/C纤维,采用拉曼光谱、SEM、XRD以及热重分析等测试方法对比研究了生成SiC的厚度对壳核结构SiC/C纤维样品的热重及吸波性能的影响。结果表明:包裹SiC壳层后样品吸波性能得到提高,样品厚度为3.0 mm时,保温4 h样品的最小反射损耗在8.24 GHz处达到-17.22 dB,低于-10 dB(90%的电磁波被吸收)的频宽在2.0 mm处达到4.8 GHz(11.12~15.92 GHz);保温3 h样品的最小反射损耗在8.23 GHz处达到-14.45 dB,低于-10 dB(90%的电磁波被吸收)的频宽在2.0 mm处达到4.56 GHz(10.88~15.44 GHz);且随着SiC含量的升高,试样微波吸收性能有所增强;制备的壳核结构SiC/C纤维样品起始氧化温度提高了150 ℃以上,并且最终残余质量在50%左右,即包裹SiC纤维后样品的抗氧化能力大大提高。     

双酚F型环氧树脂/聚噻吩复合吸波材料研究

以双酚F型环氧树脂为基质,聚噻吩为吸波剂,采用压片机制备了复合吸波材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪分析以及饱和磁强度、介电常数和磁导率以及吸波反射率测定研究了复合吸波材料的微观形貌和结构组成,聚噻吩用量对吸波材料饱和磁强度的影响以及材料的电磁和吸波性能。结果表明,试样内部缺陷较少,粒径大小均一,材料内部组成结构与预期相符。试样饱和磁强度随聚噻吩用量的增大而增大。介电常数随电磁波频率的增大逐渐减小。电磁波频率为2～11 GHz时磁导率随着频率的增大而减小,11～18 Ghz时磁导率逐渐从0增大至0.4。厚度为3.8 mm的试样吸波性能最佳,吸波反射率峰值可达-35.0 dB,吸收率超过99.0%。     

Ti3C2Tx/Ni/TiO2复合粉体的制备及吸波性能研究

采用热处理的方法制备出二维层状Ti₃C₂T_x/Ni/TiO₂复合粉体,并利用TG-DSC、SEM、XRD和XPS对样品进行表征分析,通过矢量网络分析仪测试样品的电磁参数并模拟计算不同涂层厚度下样品的反射损耗值(RL)。结果表明:随着热处理温度的升高,样品中TiO₂质量含量增加;当热处理温度为300 ℃时,在频率f=17.5 GHz下样品的RL为-35.2 dB,其有效吸波带宽超过1.7 GHz,对应的涂层厚度为4 mm。其优异的吸波性能一方面来自良好的阻抗匹配,另外一方面来自样品的介电损耗、磁损耗的协同效应。此外,样品的电磁波吸收能力可以通过其组分和微观结构进行调控。     

片状镀银铜粉/丙烯酸树脂电磁屏蔽复合涂料的研制

以钦酸醋偶联剂改性后的片状镀银铜粉为填料,丙烯酸树脂为黏结剂,制备了一种高性能电磁波屏蔽复合涂料.讨论了片状铜粉含量对涂层导电性能的影响,测试了涂层的主要物理性能及电磁波屏蔽效能.结果表明,电磁波屏蔽复合涂料中片状镀银铜粉与丙烯酸树脂的最佳质量比为3:2,此时制备的涂料具有较好的导电性和电磁波屏蔽性能.涂膜厚度为300...     

EP/SCF吸波涂层的介电性能和吸波效果研究

选择电导率不同的短碳纤维(SCF)为吸收剂制备了一系列环氧树脂(EP)/SCF吸波涂层,在一定的频率范围内测试EP/SCF涂层的介电常数和反射率,研究了SCF的电导率对EP/SCF涂层介电性能和吸波性能的影响。结果表明,在一定条件下,SCF的电导率越大,在8~18 GHz频段内EP/SCF涂层的介电常数实部和虚部也越大;EP/SCF涂层在8~18 GHz频段的吸波性能也随着SCF电导率的增大而增强;EP/SCF涂层的吸波性能在8~18 GHz频段内存在最大吸收点,越靠近最大吸收点,SCF的电导率对涂层吸波性能的影响越明显。     

聚氨酯基吸波贴片的制备及吸波性能研究

通过辊压成型工艺制备了以MZ、炭黑为吸波剂的聚氨酯基吸波贴片,研究了吸波剂配比对吸波贴片电磁、吸收特性的影响,进一步探讨了吸波贴片衰减入射电磁波的机理。结果表明:随吸波剂填充量的增加,ε'等电磁参数明显增大,一方面增强了吸波贴片的衰减特性,另一方面削弱了其与自由空间的阻抗匹配程度;吸波贴片对入射电磁波的干涉作用导致其吸收峰位置随吸波剂含量、贴片厚度增加而趋向低频;1.5 mm厚、填充80wt%MZ的吸波贴片具有良好的吸波性能,其反射率在9.18 GHz~17.37 GHz频段低于-10 d B,基本满足水面舰艇在X、Ku波段的雷达隐身需求。     

2mm短切碳纤维吸波涂层的制备与吸波性能

基于雷达吸波涂层薄、轻、宽、强的要求,以2 mm短切碳纤维为吸收剂,水性聚氨酯为基体树脂,制备了碳纤维吸波涂层,将芳纶纸蜂窝与碳纤维吸波涂层进行匹配,并采用矢量网络分析仪测试了涂层的吸波性能。结果表明,单层碳纤维吸波涂层在厚度较薄时吸波性能较差,添加匹配层后性能有所改善。将不同碳纤维含量的吸波涂层与芳纶纸蜂窝进行匹配,制备了多层匹配碳纤维吸波涂层,涂层的吸收强度和有效吸收带宽均得到明显提升,通过调整碳纤维涂层和芳纶纸蜂窝的匹配方式,复合涂层在4.1~13.6 GHz频率范围内均能实现有效吸收。     

Cu/Ag复合电磁屏蔽涂料的研究

为提高铜系电磁屏蔽涂料的抗氧化性与电磁屏蔽效能 ,本文采用化学镀法在铜粉体上沉积金属银层 ,获得了具有更为优良导电性的Cu/Ag复合电磁屏蔽涂层 ,表面电阻率由铜系涂层的 0 0 5Ω·cm下降到 0 0 0 2 5Ω·cm。优良的电导率使得涂层具有很好的电磁屏蔽性能 ,Cu/Ag复合涂层的电磁屏蔽效能在 10 0KHz～ 1 5GHz频段范围内达到 - 80dB左右。研究还表明镀银工艺中化学镀的时间对粉体的电导率有重要影响。     

轻薄可控聚苯胺/还原氧化石墨烯复合材料吸波性能研究

利用原位聚合法合成聚苯胺/还原氧化石墨烯(PANI/rGO)复合材料。通过控制rGO的含量来调控电磁参数,改变吸波性能,为复合材料在不同吸波条件的应用提供了解决思路。使用扫描电镜、X射线粉末衍射分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和矢量网络分析仪对复合材料进行表征和性能测试。当PANI/rGO复合材料含量为14%、吸波体厚度为2 mm时,在13.36 GHz最大反射损耗为-39.92 dB。反射损耗(RL)低于-10 dB的频段范围为11.44～15.53 GHz。     

环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的电磁吸波性能

为了制备具有一定电磁吸波性能的结构型吸波材料,采用喷涂法制备了负载石墨烯微粒的玻璃纤维预浸料,并通过热压罐成型工艺进行固化,制备了环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料。研究了石墨烯含量对吸波复合材料电磁性能、吸波性能和力学性能的影响。通过三点弯曲测试结果可知,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的弯曲强度先增大后减小,弯曲弹性模量增大,但总体变化幅度较小。矢量网络分析仪测试结果表明,随着石墨烯含量的增加,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料的介电常数逐渐增大,磁导率几乎不变,介电损耗正切角值逐渐增大。分析反射损耗计算结果可知,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯吸波复合材料的吸波性能主要由复合材料的厚度和石墨烯含量决定,随着复合材料厚度的增大,反射损耗峰值逐渐朝低频移动;随着石墨烯含量的增加,复合材料的吸波性能逐渐增大。当石墨烯质量分数为2.5%、复合材料厚度为1.7 mm时,环氧树脂/玻璃纤维/石墨烯复合材料具有最佳的吸波效果,此时反射损耗峰值为-11.8 dB,有效带宽为1.45 GHz。     

聚苯胺包覆短碳纤维的制备及电磁性能研究

对短碳纤维(SCF)硝酸氧化处理后,采用聚苯胺原位氧化聚合法对其进行包覆改性,制备聚苯胺包覆改性SCF,以改善SCF的电磁性能.采用XPS、SEM对聚苯胺包覆的SCF进行了微观结构和形貌的分析,结果显示聚苯胺层包覆完整、致密,且聚苯胺和SCF表面之间存在化学键合作用.采用PNA-LN5230A微波网络测试仪测定了聚苯胺包覆SCF的电磁性能(复介电常数和复磁导率),并对2mm厚度下的吸收和反射损耗进行了分析,研究了以此为填料制备的涂膜的电磁屏蔽性能和导电性.结果表明,在50 MHz～2 GHz频率范围内,相对于未包聚改性的短碳纤维,导电聚苯胺/碳纤维(PASCF)的复介电常数实部和虚部都有所提高,磁损耗正切为O,为电损耗型材料,而不导电聚苯胺/碳纤维(NPASCF)的复介电常数实部和虚部都有所下降,而磁损耗止切高达O.09,显示出弱电磁性;采用Matlab 6.5软件进行屏蔽性能分析,导电聚苯胺包覆碳纤维的吸收损耗可达4.654 dB,不导电聚苯胺包覆碳纤维(NPASCF)的吸收损耗为1.105 dB:以PASCF为填料制备的涂膜表面电阻率为1.02 Ω·m-2,电磁屏蔽效能值约为17 dB,以NPASCF为填料制备的涂膜表面电阻率为2.32×1011Ω·m-2,电磁屏蔽效能值可达8 dB.