双损耗型环氧树脂基复合涂层电磁性能研究

发布时间：2020-06-28 05:42

【摘要】：随着雷达探测技术的发展,提高武器系统生存能力已迫在眉睫。作为现代武器系统生存的重要手段,隐身技术受到了世界各国的重视。然而,目前单一损耗类型的吸波材料存在电磁波损耗性差、频带宽度窄的缺点,难以满足当前隐身材料的需求。因此“厚度薄、频带宽、质量轻,吸波性强”的吸波材料已成为当前吸波材料研究的重点。本文以环氧树脂为基体,以CNTs、羰基铁粉(Carbonyl Iron,CI)和Ti_3SiC_2为吸收剂,分别制备CNTs/CI/环氧树脂复合涂层、Ti_3SiC_2/CI/环氧树脂复合涂层和CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对涂层的微观结构和相分布进行了表征,利用四探针测试仪、网络分析仪等对所制备复合涂层的电导率、复介电常数和复磁导率进行测试,研究了吸收剂含量和粒径对电导率、复介电常数和复磁导率的影响,对比分析了吸收剂含量、粒径和涂层厚度对复合涂层吸波性能的影响。研究结果表明:在CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层中,随CNTs含量的增加,涂层电导率由7.76×10~(-3)S/cm增加至8.26×10~(-3)S/cm;复介电常数实部和虚部随CNTs含量的增加而增加,但复磁导率变化趋势不明显;随复合涂层厚度增加,反射率最小吸收峰向低频移动且峰值逐渐减小。经过对比发现,涂层厚度为1.3mm,CNTs含量为2.2vol%的CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层表现出较佳的吸波性能。在Ti_3SiC_2/CI/环氧树脂复合涂层中,Ti_3SiC_2粒径一定时,复合涂层的电导率、复介电常数实部和虚部随Ti_3SiC_2含量的增加而增加,但复磁导率实部无明显变化趋势,虚部随Ti_3SiC_2含量的增加而减小;随涂层厚度增加,反射率最低吸收峰向低频移动且峰值逐渐减小;Ti_3SiC_2含量一定时,随Ti_3SiC_2粒径减小,复介电常数实部和虚部、复磁导率实部和虚部均随Ti_3SiC_2粒径减小而逐步增加,Ti_3SiC_2粒径为50-74μm、含量为7vol%、匹配厚度为1.4mm的Ti_3SiC_2/CI/环氧树脂复合涂层表现出较佳的吸波性能。在CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层中,复合涂层的电导率、复介电常数实部和虚部随CNTs含量的增加而增加,且当CNTs含量为3vol%、匹配厚度为1.6mm的复合涂层表现出较佳的吸波性能;电导率、复介电常数实部和虚部均随Ti_3SiC_2含量增加而增加,且当Ti_3SiC_2含量为40vol%,匹配厚度为1.5mm的CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层的表现较佳的吸波性能;Ti_3SiC_2含量一定时,复介电常数实部随Ti_3SiC_2粒径的减小而增加,虚部和电导率随Ti_3SiC_2粒径的减小而减小,且当Ti_3SiC_2粒径为50-74μm,匹配厚度为1.8mm的CNTs/Ti_3SiC_2/环氧树脂复合涂层表现出较佳的吸波性能。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB306;TJ04
【图文】：

与电场相互作用，将电磁波消耗在电阻上，常见的有：C磁性金属粉等。电介质型是通过介质极化驰豫损耗衰减最常见的，如钛酸钡铁电陶瓷、铁氮化合物、钛硅碳等[制为磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗和铁磁共振，以磁波材料TsCarbon nanotubes，CNTs），是由碳原子 sp2杂化而成一图 1.1。由于其具有质量轻、优异的导电性、良好的化学强度等优点引起了广泛注意，是目前最具有发展潜力成的 CNTs-聚合物复合材料是一种新型的将两者进行协泛应用于光伏设备、电子设备和抗电磁干扰设备。

常用的有：添加表面活性剂或官能酸用 SiO2包覆 CNTs 提高其分散性或将多壁碳在水泥基体中的分散。同的方法制备而成，不同厂家使用不同的碳源）、原料的纯度也不同，因此生产的 CNTs 的蚀法、电弧放电法和化学气相沉积法（chemi碳系材料，由 sp2杂化轨道构成的平面二维纳 1.2。它可以折叠为零维的富勒烯，卷曲为一维墨烯具有优良的光学性能和电学性能，作为碳材料中最快的。

【参考文献】

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本文编号：2732625