纸基吸波材料的制备及其电磁性能探究

发布时间：2019-10-18 04:43

【摘要】：通过造纸法制备了一种可用于制备吸波蜂窝的纸基吸波材料,分别选用短切碳纤维(CF)、短切碳化硅纤维(SCF)和碳纳米管(CNT)作为吸波剂,对位芳纶浆粕(PPTA)作为基体,对比了不同吸波剂及其用量对纸基吸波材料电磁参数及吸波性能的影响。结果显示,吸波剂用量(对绝干基的质量分数)在0.1%~50%的范围内,SCF-PPTA纸基吸波材料的复介电常数实部小于CF-PPTA和CNT-PPTA纸基吸波材料的。当吸波剂用量大于3%时,CNT-PPTA纸基吸波材料的介电损耗大于另外2种材料的。当吸波剂用量分别为1%、20%和3%时,对应CF-PPTA、SCF-PPTA和CNT-PPTA纸基吸波材料的反射率最低分别可达-15.08、-28.49和-13.69d B,此时纸基吸波材料对应的厚度分别为2.45、4.35和2.98 mm。
【图文】：

(3)通过成形区直径为20cm的凯赛快速抄片器，将浆中的大部分水滤去以形成湿纸幅。(4)将上一步中得到的湿纸幅通过纸页压榨机进行压榨，以进一步去除水分并将纸幅压平整。(5)将压榨后的纸张在90℃、真空条件下烘干15min。(6)将上一步得到的纸张进行压光，以提高纸张的平滑度，并将厚度调整至(95±5)μm。1.2.2纸基吸波材料的微观形态表征采用SEM观察纸基吸波材料表面的微观形貌。1.2.3纸基吸波材料的电磁参数测试根据标准GJB1651A-201×－5012，，采用波导法对材料的电磁参数进行测试，测试频率为10GHz，测试系统如图1所示。测试前先将样品裁成22.86mm×10.16mm的矩形，并测试厚度。图1波导法系统示意图测试时的具体步骤如下:(1)预热测试设备，并设置测试频率f(Hz)，校准仪器。(2)在空波导中将短路器移至某一位置，记录短路器的位置并测试系统的复反射系数Γi(0)，记录复反射系数Γi(0)的幅值和相位。(3)将样品直立放入波导后(如图2所示)，再·40·ChinaPulp＆PaperVol.35，No.5，2016

研究论文图2波导(含试样)截面图次将短路器移至某一位置，记录短路器的位置并测试系统与样品加和的复反射系数Γi(2)，记录复反射系数Γi(1)的幅值和相位。(4)通过计算获得纯样品的复反射系数Γi(2)的幅值和相位，由于测试系统可视为等效二端网络，复反射系数Γi与复电磁参数(复介电常数ε和复磁导率μ之间)存在定量关系，因此可由样品的复反射系数换算得到样品的复电磁参数。图3CF-PPTA纸基吸波材料的SEM照片图4SCF-PPTA纸基吸波材料的SEM照片1.2.4纸基吸波材料的吸波性能计算根据电磁波反射理论，基于测得的复电磁参数通过公式(1)和公式(2)［17］对纸基吸波材料10GHz频率、垂直入射情况下的吸波性能进行模拟计算。Ｒ=20logZ1－Z0Z1+Z0(1)Z1=i幡苔

本文编号：2550908