易面各向异性羰基铁@SiO2/聚氨酯复合材料吸波性能及其吸收机制Microwave absorption properties and absorption mechanism of easy-plane anisotropic carbonyl iron@SiO2/polyurethane composites
陈云鹏,段本方,程宗辉,李萌,王景坡,刘畅
摘要(Abstract):
为了在低频段实现薄层高效微波吸收,首先通过机械球磨技术制备了具有易面各向异性的羰基铁粉;其次通过表面改性在羰基铁粉表面沉积了一层纳米SiO2;并通扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计、X射线衍射仪以及矢量网络分析仪对其进行测试表征。实验结果表明,易面各向异性羰基铁@SiO2/聚氨酯复合材料不仅在垂直入射条件下具有优异的吸波性能,同时在斜入射条件下也具有优异的吸波性能;在垂直入射条件下,其反射损耗峰在S波段达到了-43 dB,意味着99.99%的电磁波被高效吸收;在入射角度为60°、厚度为1.5 mm时,在5~15 GHz范围内均能获得有效吸波,真正实现了薄层、宽带、宽角度高效吸收,对于解决先进武器装备急需的高效雷达吸波涂层展现了强大的应用潜力。
关键词(KeyWords): 羰基铁@SiO_2/聚氨酯复合材料;吸波;反射损耗;易面各向异性;1/4波长干涉相消模型;对称模型
基金项目(Foundation):
作者(Author): 陈云鹏,段本方,程宗辉,李萌,王景坡,刘畅
DOI: 10.19594/j.cnki.09.19701.2022.01.002
参考文献(References):
- [1]燕佳欣,吴建华,时君友,等.雷达吸波涂层材料的研究进展[J].表面技术, 2020, 49(5):155-169.
- [2] Wang G, Li X, Wang P, et al., Microwave absorption properties of flake-shaped Co particle composites at elevated temperature(293-673 K)in X-band[J]. J Magn Magn Mater, 2018, 456:92-97.
- [3] Wang T, Wang P, Wang Y, et al. A broadband far-field microwave absorber with a sandwich structure[J]. Mater Des, 2016, 95:486-489.
- [4]许志远,李维,马国庆,等.不同电磁特性吸收剂的多层宽带吸波材料设计[J].材料科学与工程学报, 2021, 39(2):199-204.
- [5]周必成,王东红,贾琨,等.羰基铁吸波材料性能提升研究进展[J].科学技术与工程, 2021, 21(8):2989-2996.
- [6]李永波,孙芳兵,万晓霞,等.吸波涂料用磁性吸收剂研究进展[J].材料导报, 2020, 34(S2):1071-1073.
- [7] Duan B, Zhang J, Wang G, et al. Microwave absorption properties of easy-plane anisotropy Fe-Si powders with surface modification in the frequency range of 0.1-4 GHz[J]. J Mater Sci:Mater Electron, 2019, 30(14):13810-13819.
- [8]翟影,朱冬梅,罗发,等.球磨时间对环氧树脂/FeSiCr复合材料电磁性能及吸波性能影响[J].工程塑料应用,2020, 48(9):13-18.
- [9]叶利君.羰基铁及其石墨烯复合吸波材料表面改性与抗腐蚀性能研究[D].南京:南京邮电大学, 2020.
- [10] Han R, Han X, Qiao L, et al. Enhanced microwave absorption of ZnO-coated planar anisotropy carbonyl-iron particles in quasimicrowave frequency band[J]. Mater Chem Phys, 2011, 128(3):317-322.
- [11]李泽,赵芳,王建江,等. PVP表面修饰羰基铁/CoFe2O4核壳纳米结构的制备及低频吸波机理[J].材料导报, 2020,34(14):14027-14033.
- [12]王鹏.沿易磁化晶面断裂的片状稀土-过渡金属合金高频磁性和吸波性能[D].兰州:兰州大学, 2020.
- [13]孔静,高鸿,李岩,等.电磁屏蔽机理及轻质宽频吸波材料的研究进展[J].材料导报, 2020, 34(9):9055-9063.
- [14]王国武,张峻铭,王鹏,等.表面层对Fe-Si-Al/聚氨酯复合物吸波体吸波性能的影响[J].磁性材料及器件, 2020,51(1):5-9+44.
- [15]李泽,王建江,高海涛. P波段吸波材料研究进展[J].化工新型材料, 2020, 48(3):1-5.
- [16] Zhou Q, Yin X, Ye F, et al. A novel two-layer periodic stepped structure for effective broadband radar electromagnetic absorption[J]. Mater Des, 2017, 123:46-53.
- [17] Zhang J, Wang P, Chen Y, et al. Microwave absorption properties of Co@C nanofiber composite for normal and oblique incidence[J]. Electron Mater, 2018, 47(8):1-7.
- [18] Zhang J, Wang P, Wang G, et al. Investigation on the absorption performance by separated electromagnetic waves reflected from different interfaces of absorber[J]. J Magn Magn Mater, 2018, 456:92-97.
文章评论(Comment):
|
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||