探究混合纤维吸波复合材料的制备和性能研究

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1、西北大学硕士学位论文混合纤维吸波复合材料的制备和性能研究姓名：徐海霞申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：黄洁20100401摘要本文以短切碳纤维(在文中简称为碳纤维)作为耐高温吸收剂，高硅氧玻璃纤维(在文中简称为玻璃纤维)作为主要的耐高温材料以及透波匹配材料，分别选用耐高温的硅溶胶和环氧有机硅树脂(在文中简称为树脂)两类基体制作碳纤维／玻璃纤维复合耐高温隔热吸波材料(在文中简称为复合材料)，对于纤维复合材料的吸波、隔热、力学能进行了较为系统的研究。实验主要包括复合材料的加工成型探索、性能测定与分析。复合材料制备采用纤维先分散再均匀混合加压成型。重点对复合材料的吸

2、波性能进行了一系列的实验与分析，包括玻璃纤维的长度；碳纤维的分散、含量、长度、排布方式以及不同长度碳纤维混杂对介电和吸波性能的影响；复合材料的厚度、穿刺对复合材料吸波性能的影响。同时对计算反射率和实测反射率进行了对比分析，认为计算反射率在一定的条件下可体现材料的吸波性能，有一定的实际意义。其中玻璃纤维的长度不影响介电性能，但增长其长度有助于提高力学性；增加碳纤维的含量，介电常数的实部、虚部增加；随碳纤维的长度增加，复合材料出现频响效应；随着复合材料厚度的增加，吸收峰向低频移动，同时出现了双峰吸收现象；随着碳纤维含量的增加，复合材料双峰吸收现象出现的厚度依次降低，吸收峰

3、值移向低频；复合材料中碳纤维水平排布的吸收性能高于碳纤维垂直排布。最后测试了复合材料的隔热性能与拉伸力学性能。探讨了复合材料密度与隔热性能的关系。力学方面分析了玻璃纤维长度、基体材料对拉伸性能的影响。关键词短切碳纤维，复合材料，雷达吸波材料，介电性能，反射率，导热系数，拉伸AbstractShortcutcarbonfiber(simplifiedascarbonfiberinthepaper)wasusedaslligh-temperature—resistantsorbent．andglassfiberwhichcontainmoresilicon—oxygena

4、toms(simplifiedasglassfiberinthepaper)Wasusedasmainhigh-temperature-resistantmaterialsandmicrowavematchingmaterials，siliconsolandepoxymodifiedorganosilicaneresin(simplifiedasresininthepaper)wereusedastwokindsofhigh-temperature—resistantmatrixesforcomposites，respectively．Inthistextprepar

5、ationprocessresearch,performancetestandanalysisofcompositeswereconducted．Fibermaterialswerescatteredfirstly,andthenmixedtogether,atlastweobtainedcompositesunderpressuremoldingprocss．Wefocusonaseriesofabsorbingpropertiesofcompositesbyexperimentandanalysis，includingthatthelengthofglassfib

6、er；anddispersion,content,length,arrangementofcarbonfiber；stillthicknessandpunctureofcompositesaffectedthemicrowaveabsorbingproperties．Meanwhile，thecomputedreflectivityandmeasuredreflectivitywerecompared；itshowthatcomputedreflectivityreflectabsorptionpropertiesunderacertaincondition，whic

7、hrevealsapracticalvalue．Thatthelengthofglassfiberdoesnotaffectthedielectricproperties，butgrowthofitslengthCallimprovemechanicalproperties；increasethecontentofcarbonfiberofthecomposites，therealandimaginarypartofthedielectricconstantincreased；谢mincreasethelengthofcarbonfiberofthe