聚吡咯基材料的制备及其吸波性能研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanjian2009
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隐身技术作为提高武器系统的生存能力和突防能力的有效手段,受到世界各国的高度重视。吸波材料能够通过涂敷在武器装备外表的形式将入射电磁波的电磁能转化为热能或其它能损耗掉,在军事隐身、防电磁干扰和微波暗室等领域得到了广泛的应用,因此研制具有轻质且高性能的电磁波吸收材料具有重要的现实意义。本文的主要研究内容如下:(1)通过以二氧化硅微球为模板,采用溶胶-凝胶法成功制备了中空聚吡咯半球HPMs和中空碳半球HCMs。HPMs(在频率为7.3 GHz处的最大反射损耗值为-23.82 d B)和HCMs(在频率为8.0 GHz处的最大反射损耗值为-63.9 d B)均表现出了优异的微波吸收性能,特别是HCMs具有增强的导电损耗和改进的特性阻抗匹配。经由电磁分析表明,空心半球微结构提高的介电损耗、优化的阻抗匹配以及带来的多重反射/散射是增强微波吸收性能的主要原因。(2)经过简单原位聚合的方法成功的合成了核壳结构的Zn Fe2O4@PPy纳米复合材料,经过研究发现Zn Fe2O4@PPy纳米复合材料可以通过改变吡咯单体的添加量来调节其微波吸收特性,最佳性能表现为当吸收体的匹配厚度为4.9mm时,在频率为7.1 GHz处的最大反射损耗值为-36.6 d B。后续通过对材料电磁参数的分析证实Zn Fe2O4@PPy纳米复合材料出色的微波吸收性能归因于由聚吡咯增强的介电损耗。基于上述工作表明,聚吡咯材料无论是通过构建内部微结构,还是与其他材料复合来获得协同效应,都能表现出良好的微波吸收特性。这为制备用作武器装备隐形镀层的高性能介电微波吸收材料提供了一种新思路。
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