EPS基吸波球体和水泥基吸波平板的研究

【摘要】：本文利用两种方法制作了聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)基吸波球体，同时以聚丙烯阻燃空心板为锥体外壳，中间填充吸波球体，制作了新型锥形吸波体和劈形吸波体。EPS颗粒中有许多封闭的空腔，外表涂敷一层炭膜后，具有较强的化学稳定性、水稳定性和良好的力学性能，可以作为一种理想的吸波材料。外壳材料采用阻燃聚丙烯空心板材，由于加入阻燃剂，极大提高了聚丙烯塑料的阻燃性。同时，采用空心板降低了吸波材料的重量，满足吸波材料对于“轻”的要求。 文中比较了吸波球体的两种涂覆方法：液体涂覆法和直接涂覆法。通过比较发现，液体涂覆法制作的吸波球体表面光滑，吸波效果好；而直接涂覆法由于制作工艺简单，操作方便，经过改进后可以涂覆一些密度较大的吸波剂，有很大的发展潜力。文中从形体设计、成本和吸波效果等各个方面比较了锥形吸波体和劈形吸波体。锥形吸波体和劈形吸波体在高频范围内(8～18GHz)都有高于-50dB的反射率，而在低频段(2.6～4GHz)，劈形吸波体的吸波效果可以达到-40dB以上，比锥形吸波体要好一些。 针对目前日益严重的电磁污染，对建筑用防电磁辐射复合材料的研究也越来越迫切和广泛。为此，本文对水泥为基体的平板复合材料进行了电磁性能研究。 本文对EPS基吸波球体和EPS填充水泥基体复合材料的吸波性能进行了实验研究。首先采用EPS颗粒表面处理工艺来增强其与水泥基体的亲和性和混合时的均匀性，分别制备了不同填充率和不同厚度的EPS／炭黑／水泥平板试样，并在微波暗室内测试其吸波性能。通过分析EPS水泥的内部结构来研究其微波损耗机理，分析了EPS和炭黑填充率、EPS颗粒直径以及试样厚度对材料吸波性能的影响。结果显示，复合分层水泥基平板具有很好的阻抗渐变结构，吸波效果比单层水泥基平板理想。通过研究不同的吸收层和匹配层的复合平板试样发现，吸波剂和添加剂含量，以及试样厚度对平板的吸波性能影响都很大。匹配层填充50 vol％EPS和吸收层填充6 vol％炭黑、60 vol％EPS的试样，在测试频段8～18GHz内，反射率都低于-10dB，有很好的吸波效果。

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TB34