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《中南大学》 2012年
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碳纤维改性及排布对电磁性能的影响

杨益  
【摘要】:碳纤维具有低密度、高强度、高导热性和优异的高温力学性能,在高温隐身领域有良好的应用前景。本文通过电镀镍、硅溶胶/wcnt改性、碳纤维排布三组实验,分别研究了镀镍工艺对镀镍层形貌、电磁性能的影响,浸渍溶液成分对Si02涂层形貌及电磁性能的影响,不同碳纤维排布方式对反射率的影响。得到如下结论: 电镀时间和电流不同,镍颗粒的形貌和生长机理不同。随时间延长,镍颗粒形貌由初始颗粒变为针状颗粒。电流为O.1A时镍颗粒的生长呈Frank-van der Merwe(F-M)模式,电流为0.2A时镍颗粒的生长Volmler-Weber(V-W)模式。镍颗粒对纤维的电磁性能有重要影响:镍颗粒为孤立的颗粒时,可以提高碳纤维的吸波性能;镍颗粒相互接触时,会降低碳纤维的吸波性能。 硅溶胶浓度较高时,涂层连续性较好,随硅溶胶浓度的降低,涂层连续性降低。碳纳米管具有较高的表面能,会促使Si02团聚,提高碳纤维介电常数的实部; 短碳纤维及无纬布是低损耗物质,对电磁波有强烈的反射作用。干涉消波对改善材料的吸波性能起重要作用,通过炭纤维预制体的结构控制,可使电磁波产生干涉消波,降低反射率,反射率可达—17.07dB,反射率低于—10dB的带宽为4.3GHz。在实验含量范围内,短切碳纤维含量提高,反射率降低。随频率增加,炭纤维的趋肤效应显著增强,涡流损耗增大,反射率降低。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ342.742

【参考文献】
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