论文部分内容阅读
为了满足人们对电磁波防护更高的要求,本文以羰基铁和炭黑为主要吸收剂制备了蜂窝夹层结构吸波材料,通过吸收剂复合浸渍蜂窝和吸收剂填充蜂窝等方式,探究提升吸波性能的途径。本文以羰基铁(CIP)和炭黑(CB)为吸收剂,使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察微观形貌,使用矢量网络分析仪(VNA)分析电磁参数,从宏观和微观上研究了吸收剂的吸波机理。分别以CIP、CB、CIP/CB为吸收剂制备了吸波蜂窝,探究吸收剂复合对蜂窝吸波性能的影响。同时在吸波蜂窝上添加玻璃钢面板制成蜂窝夹层结构复合材料,研究面板对吸波性能的影响。为了探究提升吸波性能的多种途径,制备了炭包覆EPS吸波小球(C@EPS),在羰基铁蜂窝夹层结构材料的基础上向蜂窝空腔内填充了CB、CB/C@EPS吸收剂,分析了吸收剂填充对于蜂窝吸波性能提升的影响机理,并研究了C@EPS填充率对吸波性能的影响规律。吸收剂的研究表明,CIP是性能优异的磁损耗型吸收剂,磁损耗方式为涡流损耗和自然共振损耗,CB是一种典型的电阻型吸收剂,主要依靠其纳米尺寸效应及自身产生的涡流效应对电磁波进行损耗。对吸波蜂窝的研究发现,CIP与CB复合吸收剂浸渍的蜂窝吸波性能有较大的提升,吸收峰提高,有效吸收频宽(RL<-5dB)变宽,且随着CB含量的增加,吸波性能的提升更为明显,因此吸收剂复合是一种有效提升吸波性能的方式。添加玻璃钢面板后,蜂窝的吸波性能得到进一步提高,且匹配频率向低频移动,几乎可以实现全频段-5dB以下吸收。对蜂窝空腔内部填充吸收剂的研究发现,吸收剂填充同样是一种有效提升吸波性能的途径。EPS小球具有透波性,将其与炭黑混合后可以调节吸波材料的电磁参数,将CB/C@EPS吸收剂填充到蜂窝空腔后,蜂窝的吸波性能得到了极大的提高。同时研究发现C@EPS小球的填充率与吸波性能不呈正相关,30%的填充率和70%的填充率对于吸波性能的影响效果不同,且随着吸波蜂窝电磁波损耗能力的增强,填充率的影响越来越小。另外,由于填充率的不同,受影响的电磁波频段也不同,这为吸波材料的进一步功能化研究提供了思路。