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多层结构吸波复合材料的研究

作　者: 宋渊
导　师: 朱红
学　校: 北京交通大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 吸波材料 碳纳米管 铁氧体 羰基铁粉 频率选择表面 力学性能
分类号: TM25
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 390次
引　用: 2次
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内容摘要


现代战争中信息作用非常突出,重要特征之一就是信息引导,精确打击。当前和今后相当长的一个时期,雷达在预警探测、引导打击中的作用举足轻重。为了提高武器装备生存和突防能力,世界各军事强国均展开了隐身技术研究。我国也从上世纪80年代开始,加强了隐身技术的研究。本论文主要做了三个方面的工作:频率选择表面结构吸波材料的制备与吸波性能研究,多层结构复合吸波材料的制备吸波特性研究,多层结构吸波材料的力学性能测试与分析。通过理论分析和大量的实验研究,制备出了吸波性能良好的样品,通过对样品吸波特性分析,得出了如下结论:1.以第一层为含40wt%铁氧体的吸波层,第二层为含61wt%铁氧体的吸波层,第三层为含5wt%纯化碳纳米管的吸波层制备的厚度为4mm的多层复合吸波材料,具有良好的吸波效果,在4-18GHz的范围内,吸收效果均在-5dB以下,在9.52GHz处吸收峰值达到-14dB。对于采用羰基铁粉、未纯化碳纳米管和透波层的三层吸波复合材料,按61wt%或55 wt%羰基铁粉层4mm、5wt%未纯化碳纳米管层2mm和透波层2mm的方案,可以制备出在2-10GHz反射率<-5dB,8GHz处反射率<-8dB的结构吸波复合材料;2.对于频率选择表面吸波材料,当频率选择表面的贴片试样为双层时,其吸波效果明显比单层贴片试样好;同时,传统吸波剂在中低频阶段对频率选择表面吸波材料产生积极地影响;3.分别研究了多层结构复合吸波材料和频率选择表面复合吸波材料的力学性能;频率选择表面复合吸波材料在拉伸,弯曲,压缩等性能方面明显优于前者;4.理论分析与实验研究表明:吸波复合材料各层界面处产生的透射波和反射波之间以及反射波与入射波之间的相互作用产生的波的叠加效果,是影响材料吸波性能的最主要的因素。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-23
  1.1 吸波材料研究背景  10-17
    1.1.1 吸波材料分类  10
    1.1.2 吸波材料吸波性能研究进展  10-15
    1.1.3 吸波材料力学性能研究进展  15-17
  1.2 吸波材料电磁学基础  17-22
    1.2.1 雷达电磁波的性质  17
    1.2.2 有耗媒质空间的平面电磁波  17-18
    1.2.3 雷达电磁波在分界面上的垂直入射  18-20
    1.2.4 雷达电磁波在多层媒质分界面上的垂直入射  20-22
    1.2.5 复介电常数和复磁导率的物理意义  22
  1.3 本论文研究目的和主要工作  22-23
2 多层吸波材料的制备与吸波性能研究  23-36
  2.1 引言  23
  2.2 多层吸波材料的设计与模拟  23-27
    2.2.1 多层吸波材料的设计  23-24
    2.2.2 多层吸波材料的吸波效果模拟  24-27
  2.3 实验  27-30
    2.3.1 原材料与设备  27-28
    2.3.2 样品的制备  28-29
    2.3.3 性能测试  29-30
  2.4 结果和讨论  30-35
    2.4.1 实验结果与模拟结果对比分析  30-31
    2.4.2 实验的重复性检验  31-32
    2.4.3 多层吸波材料吸波机理分析  32-35
  2.5 本章小结  35-36
3 频率选择表面吸波材料的制备与吸波性能研究  36-46
  3.1 引言  36
  3.2 实验  36-38
    3.2.1 原材料与设备  36-37
    3.2.2 样品的制备  37-38
    3.2.3 性能测试  38
  3.3 结果和讨论  38-45
    3.3.1 测试结果分析  38-42
    3.3.2 传统吸波剂对吸波性能的影响  42-44
    3.3.3 高温对吸波性能的影响  44
    3.3.4 机理分析  44-45
  3.4 本章小结  45-46
4 结构型吸波材料力学性能的测试与研究  46-53
  4.1 引言  46
  4.2 实验  46-48
    4.2.1 原材料与设备  46-47
    4.2.2 试样的制备  47
    4.2.3 性能测试  47-48
  4.3 结果和讨论  48-52
    4.3.1 测试结果  48-52
  4.4 本章小结  52-53
5 结论  53-54
参考文献  54-56
作者简历  56-58
学位论文数据集  58

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 微波吸收材料
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