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《北京交通大学》 2007年
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多层结构吸波复合材料的设计与制备

张晨  
【摘要】: 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。当前和今后相当长的一个时期,雷达在预警探测、引导打击中的作用举足轻重。为了提高武器装备生存和突防能力,世界各军事强国均展开了隐身技术研究。我国也从上世纪80年代开始,加强了隐身技术的研究。 本论文主要做了四个方面的工作:用MATLAB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: 1.根据传输线理论编写的吸波性能模拟计算程序对吸波材料进行性能预测与结构设计是可行的,其模拟结果与实验结果具有很好的吻合性; 2.以填钴碳纳米管为吸波剂,当吸波剂质量分数为3%时,厚度1.56mm的单层吸波材料在高频具有良好的吸波效果,在16.4GHz,其吸收峰值为-20dB。对于采用羰基铁粉和未纯化碳纳米管的两层吸波复合材料,按70wt%羰基铁粉层5mm、5wt%未纯化碳纳米管层1mm的方案,可以制备出在2-4GHz反射率<-5dB,2GHz处反射率<-10dB的结构吸波复合材料。对于采用填钕碳纳米管、铁氧体、羰基铁粉的三层吸波复合材料,按70wt%羰基铁粉层1.5mm、30wt%填钕碳纳米管层0.5mm,50%wt铁氧体层2mm的方案,有望制备出2-4GHz反射率<-5dB,10-18GHz反射率<-10dB的结构吸波复合材料; 3.对于电路模拟结构吸波材料,当电路屏具有局部不规则形状而整体呈对称性结构时,其吸波效果比整体呈周期性规则分布的电路屏更好; 4.将碳纤维进行表面化学镀镍处理后制成电路屏,所得2.68mm厚的电路模拟结构吸波材料在低频段的吸波性能比镀镍前有所提高,在2-8GHz取得了-2~-4dB的吸波效果; 5.理论分析与实验研究表明:吸波复合材料各层界面处产生的透射波和反射波之间以及反射波与入射波之间的相互作用产生的波的叠加效果,是影响材料吸波性能的最主要的因素。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB34

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