微波吸收聚合物基复合材料及人工神经网络的研究

【摘要】： 本文开展了乙炔碳黑(CB)和掺杂聚苯胺(PAn)等吸波剂填充丁腈橡胶(NBR)或聚氯乙烯(PVC)吸波性能的研究。把吸波剂填充到基体材料中，制成板材。通过测试材料的吸波性能、电磁参数及材料的电导率，就吸波剂的种类和含量等方面对材料吸波性能的影响进行了研究；同时，做成了两层和多层结构吸波材料，与单层结构吸波材料的吸波性能进行了对比；制成了不同厚度、不同基体的吸波材料，对它们的吸波性能也进行了对比研究。另外，还应用MATLAB软件，通过建立三层BP网络，对材料的吸收性能进行了模拟、预测。重要的实验内容和结果包括： 1．研究了吸波材料中CB和PAn含量不同时，其对材料吸收性能的影响。结果表明：材料的电导率对其吸收性能有影响，随材料电导率的增大，材料的吸收峰向低频移动； 2．比较了不同结构吸波材料的吸收性能。结果证明：两层或多层结构的吸波材料，如果采用合理的结构，其吸收性能明显好于单层的； 3．一种固定组成的吸波材料，其吸波性能的好坏与样品的厚度有关。材料组成为NBR／CB／PAn(100／25／25)，厚度分别为4、2、1mm的三种样品中，2mm样品的吸收性能最好，在9.47GHz处，其最大吸收衰减为22.99dB； 4．用材料的复电磁参数(ε"、ε'、μ'、μ')作为输入向量，材料的吸收衰减值作输出向量，建立三层BP网络进行模拟、预测。预测结果较好，结果误差不超过10％。