铁氧体/羰基铁粉复合吸波材料研究

采用化学共沉淀法制备了W型六角晶系钡铁氧体,测试其在掺杂不同含量羰基铁粉后的电磁参数,利用传输线理论对电磁参数进行计算模拟,得到了2～18 GHz下该材料的平板反射率曲线,研究了羰基铁粉掺杂对铁氧体电磁特性的影响。结果表明:随羰基铁粉含量的增加,复合吸收剂在匹配厚度逐渐减小时,吸波效能逐渐增加。当铁氧体与羰基铁粉的质量比为10∶.3,样品的匹配厚度为2.4 mm时,涂层在该厚度下的理论吸收峰值为-61.88 dB,吸收率小于-10 dB的带宽达到7.48 GHz;涂层厚度为2 mm时的微波衰减能力仍能满足使用要求。掺杂后铁氧体的复数磁导率的频散效应的减弱是吸波性能显著改善的主要原因。     

化学镀层与涂层复合多层结构雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层,进行了单层、双层和三层涂层的试验研究。以期通过多层复合,获得既有良好的阻抗匹配同时又能对入射电磁波有效衰减的吸波涂层。采用纳米铁酸镍钴复合微米钴粉为吸收剂的单层雷达波吸波涂层;羰基铁粉与纳米铁酸镍钴复合微米钴粉的双层涂层,以及双层复合涂层+镀镍层的三层复合层结构,三种涂层厚度均为1mm,研究了三种涂层的吸波性能。结果表明,双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高,纳米铁酸镍钴复合微米Co的双层复合涂层的吸波性能优于纳米铁酸镍钴复合Co的单层涂层,三层复合涂层的吸波性能优于单层和两层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz。其中镀镍层对提高吸波性能作用明显。     

隐身填料颗粒尺寸对雷达波吸收及红外辐射性能的影响

根据电磁波趋肤效应理论,从材料的雷达波吸收与红外隐身性能分析,综合考虑铝粉、铁粉和铜粉粒子作为隐身填料的最佳平均粒径范围.以羰基铁粉为例,对吸收剂粒径影响规律进行的试验表明,随羰基铁粉粒径增大,涂层介电常数的ε'、ε"几乎成线性关系增大,而涂层磁导率的μ'、μ"却逐渐减小.涂层雷达波吸收率总是随着羰基铁粉粒径的增大而逐渐降低.研究表明,羰基铁粉的最佳粒径应控制在微米量级以内.     

双层复合材料结构对吸波性能的影响研究

对羰基铁粉和铁氧体粉两种吸波材料进行电磁参数及反射率测定,经对比分析,铁氧体粉的介电常数相对较小,有利于增强吸波复合材料的阻抗匹配能力、降低涂层的反射系数。据此设计双涂层复合材料结构,并通过优化阻抗匹配层和吸收层的组分配比来调节电磁参数,以增强面层阻抗匹配和提高底层有效吸波带宽。测试结果表明,在涂层厚度均为1.2 mm的情况下,双层结构涂层的有效反射率带宽(低于-8 d B)是单层结构涂层的2.4倍,是一种稳定、高效、安全的隐身涂层。     

纳米复合双层雷达吸波涂层研究

采用等离子喷涂工艺制备纳米复合镍粉/羰基铁粉双层雷达吸波涂层,并研究涂层的吸波性能。结果表明,双层涂层的吸波性能明显优于单层涂层的吸波性能,涂层厚度为1mm时,吸波曲线在6～18GHz频段内的反射率低于-5dB,吸收峰值达到-17.96dB。     

改性羰基铁粉在红外/雷达兼容涂层中的应用

以羰基铁粉作为颜填料,聚氨酯作为树脂基体,制备雷达/红外兼容隐身单涂层,分析羰基铁粉的形态、含量以及球磨时间对涂层红外低发射率以及雷达吸波性能的影响。结果表明:未球磨时,颜填料质量分数为60%,涂层厚为2 mm,在18 GHz处其涂层反射率的最小值达-9.3 dB,其涂层的红外发射率为0.85;球磨16 h,羰基铁粉由球状变为片状,质量分数为60%,其涂层的红外发射率降低至0.69,雷达吸波性能略有降低。羰基铁粉有望成为红外/雷达兼容隐身材料。     

羰基铁粉/Co_2Z铁氧体复合材料的电磁及微波吸收性能

以环氧树脂为基体制备了羰基铁粉/Co2Z型铁氧体复合吸波材料。用扫描电子显微镜(SEM)观察材料内部的微观形貌;通过矢量网络分析仪(VNA)测量所制复合材料在0.4~12 GHz频段内的复介电常数和磁导率谱。分析讨论了羰基铁粉与Co2Z铁氧体的比例对复合材料电磁参数及吸波性能的影响。结果表明:随着羰基铁粉含量的增加,复合材料的介电常数与磁导率均逐渐增大;羰基铁粉的质量分数为40%,所制复合材料的吸波性能最好,当厚为2 mm,其反射损耗小于-10 d B的带宽达5.3 GHz;厚为2.8 mm,在5.1 GHz处具有-42.6 d B的最低反射损耗。     

碳基吸收剂本征介电属性挖掘研究

以电介质型碳基吸收剂为研究对象,依据电磁波理论和吸波原理,通过数值计算,挖掘材料本征介电属性,研究复介电常数分别与频率、厚度、反射率、反射峰峰位、工作频带的相互影响。结果表明:频率越大可供选择的复介电常数范围越小,大多吸波材料当涂层厚度为1～2 mm内谐振频率易出现在10 GHz附近,反射率阈值越小所要求的复介电常数越苛刻,复介电常数实部对反射峰峰位影响较大,有频散性的介电光谱吸收频带更宽。     

铁氧体水泥基微波吸收复合材料的初步研究

运用电磁场基本理论 ,研究混凝土—空气界面对微波的反射系数。当视水泥砂浆为无损耗电介质时 ,其对微波的反射系数绝对值接近于 1。以铁氧体吸收剂和水泥复合方法 ,制备具有微波吸收特性的混凝土 ,当吸收剂含量为 33% (质量分数 )时 ,厚度为 3mm的混凝土 ,对于频率为 8～ 12GHz的垂直入射电磁波 ,具有最小约 - 7dB ,最大 - 15dB的微波吸收性能。由于对电磁波反射能力的相对减弱 ,与水泥砂浆相比 ,含有吸收剂混凝土的电磁屏蔽效能有所下降。但这类材料在新型隐身型防护工程构筑、电磁辐射污染减弱以及屏蔽电磁辐射等研究领域具有潜在应用前景     

磁性纤维吸收剂的国内外研究进展

电磁污染的日益严重和军事隐身技术的需求为吸波材料的研究和发展提供机遇。吸波材料对电磁波的吸收主要依赖于填充其中的电磁波吸收剂。磁性纤维吸收剂以其良好的电磁性能可调性,高的磁导率和磁损耗,得到国内外学者的广泛关注和研究。综述铁氧体磁性纤维、金属磁性纤维、磁性非晶纤维、纳米纤维几种吸收剂的研究现状,并对它们各自的特点及发展作了较为详尽的评述。认为磁性纤维必将向着多功能化、非晶化、纳米化的方向发展。     

CrB颗粒增强MMC涂层的组织及其耐磨机理

用超音速电弧喷涂方法制备CrB颗粒增强的MMC涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析方法,对涂层的微观组织及微区成分进行分析;在实际循环流化床锅炉水冷壁上进行现场试验以检测涂层的耐高温冲蚀磨损性能,对涂层冲蚀表面的微观形貌进行分析,研究涂层的耐磨机理。结果表明:涂层具有复合材料的典型层状组织特征,金属基体在涂层中连续分布;增强颗粒主要为Cr的硼化物和Cr的氧化物。硬质相颗粒均匀弥散分布在涂层中,起到强化作用,并可阻挡冲蚀划痕的扩展,减缓了涂层金属基体受磨损的进程;塑、韧性较好的金属基体可缓冲冲蚀粒子对硬质相颗粒的冲击,使涂层具有优良的耐冲蚀磨损性能。     

发射药喷涂涂覆中涂覆液溶剂比的选择

为了优化端面局部阻燃发射药(端面涂覆,且小孔保持通气状态)涂覆层制备的喷涂工艺中涂覆液溶剂比,采用醋酸丁酸纤维素(CAB)作钝感剂,CAB与吸收药片TG-1(皮罗棉和硝化甘油为主要组分)作溶质,乙醇-丙酮(V/V=1/1)为溶剂,按照不同溶剂比制备得到涂覆液,用此涂覆液采用喷涂的工艺制成了涂覆层薄膜和涂覆发射药,利用万能材料测试仪获得涂覆层薄膜的力学强度,并利用三维视频对涂覆层在拉伸前、后的表面结构进行了局部放大观察分析,对不同溶剂比的涂覆发射药进行了密闭爆发器试验。结果表明,涂覆层的力学强度、表面及断裂处形貌与溶剂比有明显联系,溶剂比主要影响了涂覆层材质的均匀性和致密性,是影响涂覆层力学强度的重要因素,从而对涂覆发射药的燃烧渐增性产生影响。当溶剂比为8∶1时,露孔率达到95%以上,同时获得的涂覆层表面最为光滑,其薄膜的拉伸强度最大,为49.75 MPa,断裂处最为整齐,涂覆发射药的燃气动态活度变化值达到0.0920 MPa~(-1)·s~(-1),为所有样品中的最大值。     

热喷涂铜基W涂层工艺性能研究

采用超音速火焰(HVOF)和等离子喷涂工艺制备铜基体W涂层,分析涂层的组织形貌,测定等离子喷涂W涂层的孔隙率、显微硬度和结合强度,并考察该涂层的压缩性能。结果表明:HVOF制备W涂层时,钨颗粒加热熔化不充分,主要以固态颗粒形式撞击基体,不能形成连续涂层;等离子喷涂W涂层时,钨颗粒熔化充分,铺展变形改善,涂层致密,平均孔隙率为2%,显微硬度为315HV0.1;等离子喷涂W涂层与铜基体结合质量较好,结合强度可达36MPa,经压缩变形后与铜基体结合较好,涂层未出现整体剥落,二者具有较好的协调变形能力,随压缩载荷增加,涂层和基体变形量差值增大,涂层边角部分孔隙增加,结合能力变差。     

层状木基复合材料的制备及其电磁性能

金属铜箔为反射层,以铁氧体吸波片为吸波层,分别与人造板复合,制成层状木基复合材料,研究该复合材料的电磁参数及其屏蔽效能和反射率随铁氧体含量的变化。结果表明,所制备的层状木基复合材料在频率小于500 MHz时平均为90 dB左右,当频率大于700 MHz时,其屏蔽效能随着MnZn铁氧体含量的增加略有下降,在铁氧体的质量分数为80%时,其屏蔽效能为78dB左右,复合材料的反射率随着铁氧体吸收剂含量的增加,吸收峰带宽增加,在1.11 GHz处其反射率为-9.57 dB,反射率小于-5dB的带宽范围在818 MHz～1.5 GHz。     

纳米CeO_2对Al_2O_3/Cr_2O_3陶瓷涂层组织及性能的影响

采用亚音速氧乙炔火焰喷涂制备涂层。通过在Al2O3/Cr2O3为基的陶瓷粉体中添加不同数量的纳米CeO2,探讨其对涂层组织及性能的影响。结果表明,纳米CeO2的加入使喷涂层的显微组织得到改善,喷涂层的耐磨性、结合强度、显微硬度得到提高。且随着纳米CeO2加入量的增加,涂层的性能呈先上升后下降的趋势。当纳米CeO2加入量为3%时,涂层中孔隙最少,涂层细化且致密,结合强度最高,显微硬度达到最高,耐磨性也最好。     

装甲车辆典型强散射源雷达隐身涂料应用研究

目的：为装甲车辆典型强散射源提出隐身材料的应用建议,为装备隐身外形设计及隐身涂料应用提供参考。方法：模拟装甲车辆外形结构,制备典型强散射源构件试样。在微波暗室10 GHz 和35 GHz 雷达波段下,对涂装吸波涂料前后的试样进行对比测试,分析测试结果。结果：涂装毫米波或厘米波吸波涂料对炮塔和底盘结合部 RCS 大于－10 dBsm 的角域方向减缩效果明显,平均可达10 dBsm,而 RCS 小于－10 dBsm 的角域减缩效果不显著;涂装毫米波吸波涂料对棱边的 RCS 具有一定的减缩效果,且随着棱边夹角增大,效果越明显,可达20 dBsm,但涂装厘米波吸波涂料效果不明显;对于首上装甲,采用吸波涂料可将弧形法线方向和次强散射角域的 RCS 缩减至3 dBsm 以下;对于二面角,涂装吸波涂料对 RCS 减缩效果不明显。结论：对于炮塔和底盘结合部腔体、车体二面角等部位,隐身处理应以整形为主,对于不能整形的,应涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料;对于法向不在威胁角域的棱边面,可不涂装厘米波吸波涂料,但应该涂装毫米波吸波涂料;对于弧形结构等组成复杂的首上部件,需要涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料。     

Mo(Si,Al)2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究

采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。