多层结构吸波复合材料的设计与制备

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1、北京交通大学硕士学位论文多层结构吸波复合材料的设计与制备姓名：张晨申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：周洋20071201 本论文主要做了四个方面的工作：用���编写吸波性能模拟计算程序，单层吸波材料的制备与吸波性能研究，电路模拟结构吸波材料的制备与吸波性能研究，多层结构吸波复合材料的制备与低频吸波特性研究。通过大量的理论计算和实验研究，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： ��铣豨�������������������．耵�膖���������．��甌���������緕�鵳��狪妒�緈���������甌��甌������唬��缸���．�甌�啦缸

2、�������������������略����������哪耐��．������；��；��������籰������籧���� 学位论文版权使用授权书�Ｃ艿难�宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得�学位论文作者签名： 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 与磁性金属粉相比，铁氧体材料具有较好的频率特性，其相对磁导率较大，且相对介电常数较小，适合制作匹配层，在低频拓宽方面具有良好的应用前景。主要缺点是密度较大、温度稳定性较差．为此，各国研究人员期望通过调整材料本身的化学组成、粒径及其分布、粒子形貌及分散技术等以提高损耗特性和降低密度．复合型铁氧体材料。大颗粒材料

3、向纳米粒级材料的方向发展。铁氧体纳米磁性材 并降低了吸波涂层的面密度。北京化工大学的赵东林�等将质量分数分别为�％ 彩�。碳纤维复合材料��具有高强、高模和轻质的优点，不仅广泛应用于一般飞行美国威廉斯国际公司研制的碳硪复合材料适用于高温部位，能很好抑制红外辐射并吸收雷达波。在发动机部位用致密碳粒和超致密泡沫层来吸收发动机捧气的热辐射，还可制成机翼前缘、机头和机尾【捌。美国的���碚铰院湔ɑ�膕型进气道衬里就采用了能吸收雷达波的碳．碳复合材料，并且在靠近发动机部位的复合材料有一厚层碳粒，用以吸收进入进气道的雷达波田】．�特殊碳纤维增强的碳．热塑性树脂基复合材料料实验室研制的碳纤维复合材料能

4、吸收辐射热，而不反射辐射热，既能降低雷达波特征，又能降低红外特征，用它可制作发动机舱蒙皮、机翼前缘以至杌身前段闭．天津大学材料学院分别研究了平铺捧布的碳毡和单向捧布的碳纤维类吸波复合材料的微波吸收特性。研究结果表明：单向捧布的聚丙烯腈基碳纤维的吸波性能与纤维的捧布间距及纤维含量密切相关．平铺捧布碳毡的吸波性能随碳毡含量的影 曲含碳纤维的混杂纤维复合材料维与玻璃纤维混杂编制成三向织物，这种三向织物就像微波暗室结构一样，有许与树脂组成的复合材料的�：��，用低温碳纤维和通常的碳纤维复合织物与树脂组 算材料表面的反射系数，从而把复杂的电磁散射问题化为简单的电路问题【�捌．高正平、华家宝等入对电

5、路模拟多层吸波材科的设计进行了较深入地研究��．邢丽瑛，蒋诗才����等将碳纤维制作的电路模拟结构引入到电阻渐变吸波复合材料和。陷阱”式吸波复合材料中，通过合理的结构设计；当复合材料体系总厚度、体系中各介质层的厚度、吸收剂含量等参数一致时，在工作频宽�������终鞑牧蟍���吸波材料力学性能研究进展� 三层平扳吸波体测试了剥离强度和拉伸强度，其测试结果如表��所示，得出的结论是三层吸波体层间粘合牢固并具有能够抵抗拉伸破坏的极限能力。刑丽英等���将电路模拟结构的引入到结构型吸波材料中，使复合材料力学性能有一定的提高。材料测试的力学性能如图��，��，���荆�贾蟹�乓庖澹篒．未添加吸波

6、剂与电路屏，��畛湮�ḿ劣肼敛�缏菲撂逑担�．填充吸波剂并加入碳纤维电路屏体系，表�甀样品剥高强度与拉伸强度���戚�蟧����图��复合材科在室温下的弯曲强度与模量 宏观电磁现象的理论基础是麦克斯韦方程，原则上电磁波在任意物理性质连续的介质区域和空间的传播规律都可由麦克斯韦方程和物质方程来描述。吸波材料的主要作用对象是探测系统�状�。由于目前探测系统的脉冲相对带宽小，发射波可近似为正弦波，所形成的电磁场称为时谐电磁场【划：探测源发出的正弦电磁波在自由空间传播，由于探测目标距点源的距离足够远，可作平面波近似，因此在吸波材料中所讨论的场合，均视入射波为均匀平面波唧】． 有耗媒质空间的平面电

7、磁波程组：�� 怦图��分界面的垂直入射�狫学凰�砮佴一鲁严��� ’雷达电磁波在多层媒质分界面上的垂直入射 开■，局�辝����甧雕乓�雋�拧�码�肛对于界面��×抗叵涤�．��中相似，因此有：在��慕缑�处，电场和磁场切向分量连续，即将匕面两式的两边分别相除，并代入式���。���和式���。��� 作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段，吸波材料已被当今世界各国视为重点开发的军事高新技术．随着雷达探测技术的发展，原有的吸