炭基纤维管的制备及其吸波性能的研究

发布时间：2021-10-19 04:02

　　随着无线电波的广泛应用用以及雷达系统的快速发展,电磁波辐射问题日趋严重,其也被称为“世界第四大公害”,解决这类危害迫在眉睫,因此对电磁波由损耗吸收能力的材料具有较为广阔的应用前景。对于碳材料来说,其制备工艺一般不复杂,并且具有比重小、高电导率以及成本低的优点,被广泛应用于航空、机械以及化工等领域。但对于单一的碳材料吸波性能较差,吸波机制较为单一,并且在未经处理的情况下难以实现阻抗匹配。本论文针对这些问题,借助静电纺丝以及热控分解技术制备得到炭基纤维管,引入磁性纳米颗粒、金属碳化物等进行改性,制备了性能优异的炭基纤维管复合纤维,并进一步对材料的吸波性能进行探究,研究其吸收电磁波背后的吸波机制,最后探讨炭基纤维管的制备参数对制备的复合纤维的吸波性能的影响。本论文在选取合适的炭基纤维管前驱体大分子物质时,初始选定两种大分子:聚丙烯腈（PAN）以及聚环氧乙烯（PEO）。两类材料的溶剂分别为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液以及去离子水。以合适的比例调配前驱体溶液后,通过静电纺丝制备前驱体纤维,但后续实验证明,PEO大分子纤维在预设的实验条件下热稳定性太差,只能得到均匀碳球。因此选定实验前驱体溶... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电磁波通过吸波材料示意图[7]

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3(a)同轴线(b)平行板(c)平行双导线图1-2三类传输线模型将阻抗为ZL的负载接入传输线的最终端，两导线间充满空气，其坐标轴Z的指向为自传输线的终端到负载处，示意图如下图1-3所示。

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文4图1-3有负载接入终端的双导线针对上面组图，可以将传输线方程表达为：()=0(+)（1-1）()=00()（1-2）其中，Z0表示图1-3中传输线的特征阻抗，V0表示振幅。当双导体和负载接通后，则整体的输入阻抗Zin能够用下面的1-3公式来解释：()=()()=0(+)()（1-3）当Z=0之时，根据公式1-3可以得到整体输入阻抗值为：()=()()=0(1+)(1)（1-4）而此时Zin=ZL，对其进行进一步整理能够得到，可以得到：==0(1+)(1)（1-5）该公式是负载的归一化反射系数若ZL取值0，在负载处整体输入阻抗Zin=0，则此条件下RL=1，也就是说明此时发生了全反射；若ZL取值1时，这个时候阻抗匹配，可得负载处的整体输入阻抗Zin=1，在此条件下RL=0，所以此时电磁波没有发生反射，全部入射进材料内部，这也就是吸波材料的理想状态。


本文编号：3444113