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。     

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。     

表面改性空心微珠吸波涂层的制备及其吸波性能研究

为了研制低密度、低成本和高吸波性能的电磁波吸收材料,运用高压液相氢还原工艺对空心微珠粉体进行表面镀镍改性处理,并制备了表面改性空心微珠吸波涂层。经表面测试分析证明,表面改性后的空心微珠粉体表面形成了较好结晶程度的镍改性层,且随镀镍量的增加表面镍包覆层逐渐趋于完整。研究了表面改性空心微珠吸波涂层在8~18 GHz范围内的吸波性能,重点考察了镀镍量、粉体含量和涂层厚度对表面改性空心微珠涂层吸波性能的影响。研究结果表明:表面改性空心微珠粉体的镀镍量为50%,粉体含量为65%,涂层厚度为3 mm时涂层具有良好的吸波性能,最小反射率可达到-14.555 dB,对应的频率为9.817 GHz,小于-10 dB的吸收带宽为3.1 GHz.     

CNTs-La2O3复合材料电磁特性与吸波性能研究

采用超声共混法制备CNTS/La2O3复合粉末,测试复合粉末在2~18 GHz波段的电磁参数,研究不同La2O3含量的CNTS/La2O3吸波材料的电磁特性。结果表明,随着La2O3含量的增加,CNTs/La2O3的复介电常数的实部和虚部逐渐增加,介电损耗增大,衰减常数逐渐增大,但是特征阻抗降低。根据电磁波传输线理论计算CNTS/La2O3吸波材料的反射率曲线,当厚为2.0 mm,未掺杂La2O3,质量分数为6%CNTs的反射率峰值为-18.1 dB。La2O3的质量分数为15%时,CNTs/La2O3具有最佳的吸波性能,反射率峰值为-31.6 dB,小于-5 dB和-10 dB的频带宽为2.98 GHz和6.3 GHz。     

高频电磁屏蔽水泥基复合材料研究

介绍平板材料对高频电磁波的屏蔽原理,研究不锈钢纤维、石墨和焦碳复掺的水泥基复合材料的电阻率、电磁屏蔽效能随养护龄期的变化规律。结果表明:材料的电阻率在龄期28d后,趋于稳定,龄期35d,交流电阻率为84.7Ω·m;随着龄期的增加,材料的屏蔽效能趋于增强;龄期在35d,频率为11GHz时,增加最为明显,达到52.8dB。     

表面改性SiO2复合材料吸波性能的研究

为制备质量轻、吸收频段宽的电磁波吸收涂层，采用高压液相氢还原工艺对Si02粉体进行表面镀镍改性处理，并制备了表面改性Si02涂层。经SEM、XRD分析表明，表面改性后的Si02粉体表面形成了较好结晶程度的Ni层，且随镀镍量的增加表面Ni包覆层逐渐趋于完整。研究了表面改性Si02涂层在8～18 GHz范围内的吸波性能，考察了镀镍量、粉体含量和涂层厚度对表面改性Si02涂层吸波性能的影响。研究结果表明：镀镍量为75%的表面改性Si02粉体，在含量为65%，厚度为2 mm时，涂层具有较好的吸波性能；最小反射率达到- 14.6 dB，对应的频率为17.15 GHz，小于- 10 dB的吸收带宽为7 GHz。     

杨木纤维/镍铁氧体复合中空微管的制备及吸波性能

采用化学离析法制备杨木纤维,高温烧结形成杨木纤维碳材;Sol-gel法制备杨木纤维/镍铁氧体复合中空微管和镍铁氧体纳米粉料。利用XRD,SEM和矢量网络分析仪对3种样品的结构、形貌和吸波性能进行表征。结果表明:复合微管长度约为100μm,直径约为5μm,包覆的镍铁氧体层厚度约为1.5μm;复合微管的吸波性能远高于纳米粉料和杨木纤维碳材料,其在(2～18)GHz内的最大反射损耗达-30.4 dB(10.6 GHz),反射损失低于-10 dB的频率为(5.8～13.6)GHz。与已有研究结果比较,复合微管材料具有较低的质量分数和更宽的吸波频带。     

铁氧体简易小型微波暗室的实用设计

开发了外场相关性很高的小型微波暗室,采用改进的铁氧体材料作为吸波体,同时采用双层结构提高其吸波特性.试制出低频吸波特性良好的铁氧体材料,开发出铁氧体与介电体双层结构的吸波体,在30MHz～1GHz带宽范围内得到微波暗室所需的-15dB以下的反射系数。用开发的薄型宽带双层结构吸波体试制了小型微波暗室(7m×3m×3m),与外场试验进行了比较。结果表明,两者实测环境衰减特性完全一致,误差小,重复性好。     

伪装网雷达吸波涂层的研制

采用化学镀或PVD的方法在基材沉积Ni金属层 ,Ni层与纳米晶金属粉涂层构成的复合涂层应用于三维伪装网时 ,该复合涂层具有厚度薄、面密度小、吸波频带宽、吸波性能好的特点 ,在 2～ 18GHz频率范围内最小反射率达到 - 18.2 4dB。     

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。     

金属丝网透明电磁屏蔽层材料制备与性能研究

采用金属丝网与PET膜复合结构作为电磁屏蔽结构,对该结构在可见光波段、近红外波段透过率以及微波段的屏蔽效果进行了研究。结果表明,采用金属丝网与PET膜复合结构可以制备可见光透明的屏蔽性能优良的电磁屏蔽层;可见光波段透过率超过50%,微波衰减为25～46dB;在1000～5000MHz屏蔽效果好,可达到45dB以上。     

碳纤维混凝土电磁特性的数值模拟

从理论上深入研究了碳纤维混凝土复合材料的电磁波传输特性,数值分析了反射系数和透射系数与频率、材料厚度以及入射角等媒质参数的变化规律,进一步分析了复合材料的屏蔽特性。结果表明,掺人碳纤维的混凝土材料的反射系数和透射系数减小,屏蔽性能增强,为碳纤维混凝土屏蔽材料的实验制备提供了理论依据。     

多层平板屏蔽体的多目标优化设计

多层屏蔽体的设计是根据屏蔽效能等的要求来确定各屏蔽层的材料以及厚度,由于多层电磁屏蔽的屏蔽效能是入射波的角度、材料的电导率、磁导率、介电常数以及各层的厚度等的强非线性函数,因此,采用数值方法对多层屏蔽体进行设计是非常困难的。为了解决实际应用中的多层屏蔽体设计问题,提出了多目标优化设计模型,在该模型中,将屏蔽体的总质量,总价格以及总厚度作为优化目标,将多个频率的屏蔽效能作为约束条件。利用遗传算法对屏蔽体进行多目标优化设计,最后对一个三层平板屏蔽体进行了实际设计,结果表明该方法切实有效。     

轨道炮弹丸所处强磁场环境屏蔽设计与仿真

针对电磁发射过程中产生的脉冲强磁场对发射包内电子器件产生较强干扰问题,采用 COMSOL中 PDE模块对电磁发射过程中的速度趋肤效应进行仿真计算,建立轨道炮的面电流分布模型和脉冲电流模型;采用趋肤效应理论分析电磁屏蔽原理,建立了屏蔽效能评估方法,并设计了一种屏蔽体模型。分别采用导电、导磁材料设计了单层、多层组合屏蔽体,用 COMSOL中磁场模块计算离弹底不同距离处的强磁场屏蔽效果,得出在离电枢较近时,导电材料与导磁材料的屏蔽效能较低,屏蔽体距离电枢越远时,导电材料的屏蔽效能不变,导磁材料的屏蔽效能逐渐提高,距离电枢100 mm时屏蔽效能达到34 dB。轨道炮磁场的低频特性使得导电材料的屏蔽效能较低,高磁通密度使得导磁材料的屏蔽效能较低,得出弹丸内智能电子元器件应置于远离电枢的弹头。     

玻璃纤维化学镀镍工艺条件的优化研究

通过正交设计优化了玻璃纤维化学镀镍的工艺条件,在此条件下研究了施镀时间与镀速之间的关系,同时对导电玻璃纤维的镀层成分进行了分析.研究表明,玻璃纤维化学镀镍后,大大提高了导电性能,可用于制备电磁屏敝材料.     

中低密度材料飞片超高速撞击铝防护结构实验研究

空间碎片相对于在轨航天器具有10 km/ s 左右的平均撞击速度,且处于低轨道90% 数量的空间碎片密度属于中低密度材料,针对空间碎片撞击速度及材料密度的特点,采用电炮、磁驱动超高速飞片发射技术,开展了14 km/ s 速度低密度材料( Mylar) 和近9 km/ s 速度中密度材料(2A12 铝)超高速撞击单/ 双层铝防护结构的实验研究,得到了低密度材料飞片对2A12 铝单/ 双层防护结构撞击损伤实验结果,以及中密度材料飞片超高速撞击形成碎片云对舱壁的损伤结果。结果分析表明:14 km/ s 速度的低密度材料飞片撞击2A12 铝材料形成的碎片云中无熔化成分,而近9 km/ s速度的中密度材料飞片撞击形成的碎片云以液态、甚至是气态为主;与单层防护结构相比,双层防护结构对14 km/ s 的低密度材料飞片有着更好的防护效果。     

AD9910在雷达信号源中的应用

AD9910是ADI公司最近生产的一款宽频带、低杂散具有捷变频优点的频率合成器,可应用于雷达信号源,产生高性能的雷达信号;AD9910与一般通用的微控制器具有良好的兼容性,使用FPGA作为AD9910的控制器,采用自顶向下的设计方法设计系统控制软件;最终设计的用于脉冲调制多普勒雷达的信号源可实现线性扫频(330～365MHz)与点频信号(320 MHz)之间的快速切换;输出信号杂散可达到≤-50 dBc,相噪优于-80 dBc/Hz@10KHz。     

透明屏蔽材料的研究现状及展望

阐述了研究透明屏蔽材料在军用和民用事业上的重要意义。在分析屏蔽材料作用机理的基础上,提出屏蔽材料能够透光对导电粒子的要求,同时介绍当前透明屏蔽材料的两个热点研究方向,对薄膜型透明屏蔽材料和互穿网络结构型透明屏蔽材料的研究现状做了详细的叙述。在总结上述两种材料各自特点的基础上,提出具有一定厚度的均匀复合体材料才是将来最理想的透明屏蔽材料,并对透明屏蔽体材料的研究和发展趋势作了简要的阐述和展望。     

聚四氟乙烯基电磁屏蔽复合膜的研制及特性研究

以聚四氟乙烯为基体树脂,以表面镀银的液态金属(EGaIn@Ag)、银片和多壁碳纳米管为导电填料,制备了具有高导电性、可大变形、高电磁屏蔽的聚四氟乙烯基复合膜,研究了复合膜的力学性能、电性能、电磁屏蔽效能等。结果表明：复合膜具有良好的延展性和力学强度,断裂伸长率达到了250%以上,拉伸强度达到了18.1 MPa;复合膜的方阻低至5.34Ω/sq, EGaIn@Ag能够有效地减小复合膜在拉伸变形时的相对方阻变化率;复合膜的电磁屏蔽效能(EMI SE)最高达到了60.5 dB,当拉伸应变为10%,比例为Ag∶EGaIn@Ag=1∶1的复合膜的EMI SE值仍有41.6 dB,而只添加了银片的复合膜在拉伸应变为10%时的EMI SE值为26.8 dB。以上结果表明添加有液态金属的复合膜在较大的拉伸变形时,仍具有良好的电磁屏蔽效能,具有良好的应用前景。     

约束层阻尼对薄壁圆柱壳模态参数的影响研究

以一端约束和一端自由的薄壁圆柱壳为研究对象,研究了约束层阻尼对其模态参数的影响。为了充分了解其振动行为特点,通过有限元法初步获取了其固有频率和模态振型,并搭建了可以准确、高效地测试涂覆约束层阻尼前、后壳体结构模态参数的实验系统,提出了适合该类型阻尼薄壳结构模态参数的测试方法和流程。将约束层阻尼材料制成不同大小的环片形式,并准确获得了涂覆约束层阻尼前、后薄壁圆柱壳的各阶模态参数。基于上述测试结果,研究了约束层阻尼参数的改变对薄壳固有频率、振型和阻尼参数的影响程度,发现约束层阻尼会降低结构的固有频率,但可以有效提升壳体结构的阻尼特性。