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中间相沥青基中空碳纤维吸波复合材料制备及性能研究

杨国伟  
【摘要】: 本文以中间相沥青为原料,制备中空截面沥青基碳纤维,采用万能力学试验仪测试了其力学性能,通过SEM表征了其断面形貌,利用矢量网络分析仪研究了碳化温度对中空碳纤维电磁性能的影响,并以中间相沥青基中空碳纤维为增强体制备了结构吸波复合材料,通过弓形法对复合材料反射率进行了测试,研究了铺层方式、碳纤维的含量、碳纤维的种类及复合材料制备工艺对复合材料吸波性能的影响。 研究结果表明:碳纤维的炭化温度对中空碳纤维的电磁参数有着显著的影响,炭化温度为900℃以下的中空碳纤维的介电常数和磁导率都较低,但是900℃以上的中空碳纤维的介电常数和磁导率均有提高,介电常数实部和虚部的正切值随着入射频率的升高而增大,在850℃以下tan de和tandμ基本维持在较低水平,900℃炭化的纤维的tan de和tandμ有了明显的提升。 纤维单向平行铺层设计复合材料吸波性能具有明显的各向异性,在垂直极化方向上吸收损耗基本在-5dB;在平行极化方向上吸收峰值为-20dB,在-10dB以下频带宽大于9GHz。交叉铺层设计复合材料的反射率在-10dB以下频带宽10GHz,最大吸收峰为-25dB,可以作为优良的吸波材料使用。


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