基于不同形貌硫化钴材料的吸波性能研究

为了进一步探究硫化钴(CoS)材料在吸波领域的发展潜力,为后续制备CoS基多元复合材料提供参考,采用溶剂热法分别制备了球状、纳米颗粒状、花状3种不同形貌的CoS材料,并对3种CoS材料的微观形貌、物相结构和吸波性能进行表征分析。结果表明：相较于纳米颗粒状和花状,球状CoS具有更为复杂的3D多孔结构且呈现出良好的阻抗匹配,更利于实现对入射电磁波的多重散射消耗,在填料量同为40wt%时,球状CoS的最小反射损耗为-44.59 dB,有效吸波带宽最大可达3.6 GHz,对应匹配厚度为1.5 mm。3种不同形貌的CoS材料吸波性能的研究为后续制备新型高效的CoS基多元复合吸波材料提供了良好的参考价值。     

多层结构设计的超宽带石墨烯泡沫吸波材料

为了解决吸波材料超宽带吸收问题,利用遗传算法在不同厚度不同层数的约束条件下,以吸波带宽为优化目标,对多种石墨烯泡沫吸波材料进行多层组合设计.研究了不同材料种类数、不同层数、不同总厚度的多层组合材料的反射率,并分析了这些因素对有效吸收带宽的影响.研究结果表明:利用电磁参数差异较大的石墨烯泡沫吸波材料组合,进行梯度设计,充...     

集总电阻加载的超薄吸波材料设计

通过在周期结构中加载集总电阻,能够有效吸收入射电磁波,减小目标RCS.给出了两种超薄吸波结构,都具有厚度薄、重量轻的特点.分析了两种吸波材料的吸波机理,给出了表面反射系数的计算公式.实际加工了两种吸波材料,并对其吸波性能进行了分析.     

新型雷达吸波材料的发展与应用

海湾战争中隐身兵器第一次应用于实战显现的巨大威力,引起了各国对发展隐身及反隐身技术的高度重视,极大地促进了吸波材料的发展。同时,随着电子技术的迅猛发展,各种新型雷达、先进探测器及精密制导武器相继问世,使得未来战场上的武器系统特别是一些大型重点作战武器,如飞机、导弹、舰艇、坦克等所面临的威胁日益增大,因此研制新型高性能雷达吸波材料成为隐身技术研究与发展的重点。美国国防部将隐身材料的研制列为重点发展项目,要求材料具有质量轻、适应性强的特点。一、新型吸波材料的研究现状目前,新型雷达吸波材料的研究主要集中在磁损…     

手性吸波混凝土电磁屏蔽性能实验研究

综述了手性吸波的研究现状。在实验中进行了手性吸波混凝土的制备,测试了实验样品的电磁屏蔽性能。结果表明,手性吸波模型是混凝土吸波的完整理论,对混凝土的高吸波性能、高屏蔽性能、宽频性能的研究提供了理论基础,为先进吸波混凝土的研制开辟了新途径。     

基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计北大核心

为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙（electromagnetic band gap,EBG）结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理。其厚度为0．3mm,吸波率达到99．9％,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线。仿真结果表明：加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5．48～5．75GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3dB以上,最大减缩达到15．8dB,单站RCS在-18°～18°角域减缩超过3dB。证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身。     

多层吸波和多层透波材料阻抗匹配问题研究

本文使用多目标目标函数对一种特殊结构的电磁波吸收材料的电磁参数进行了优化计算,给出了5～15GHz 频带内的几组吸收率大于20db 的设计参数以及这些参数对应的垂直极化波、平行极化波入射角0°、20°、45°、60°情况下的吸收曲线。计算结果表明:只要优选各层参数,即使某些“夹层”不具有吸收性能仍可得到极好的吸波特性;单纯的电吸收或单纯的磁吸收都难以获得高的吸波效能;良好的阻抗匹配并不一定要在阻抗“渐变过程”情况下实现;对于出射波侧是自由空间的透波材料,用不具有吸收性能的材料,良好的匹配只在各层ε_(?)≈μ_(?)情况下得到。     

双六边形环电路模拟吸波材料及其等效电路模型

提出以双六边形环为单元结构的电路模拟吸波材料。根据单元的双频特性建立等效电路模型，根据六边形环周期分布规律提出等效周期概念，给出等效分布电参数的计算方法。利用该模型对双六边形环电路模拟吸波材料的结构进行参数分析，并与HFSS全波分析结果进行对比，验证该方法的准确性。加工样品和实测，结果发现所设计吸波材料在1.9~8.9 GHz频段内对正入射波具有良好的吸波特性，实测结果与等效电路模型仿真结果吻合较好，进一步验证了该方法的有效性。     

采用遗传算法对Jaumann吸波结构材料优化设计北大核心

以频率带宽为优化目标函数,采用遗传算法针对3层Jaumann吸波结构材料进行优化设计。分析了不同介电常数,不同隔离层层数,不同隔离层厚度以及不同电阻参数对吸波材料反射率的影响;在吸波结构材料反射率T<-15 d B条件下,获得了较宽的频率带宽,并得到了该频率带宽内相应介电常数,隔离层厚度和电阻的优化参数。     

单层平板吸波体界面反射模型的带宽理论研究

为了优化和指导吸波体设计,介绍了单层平板吸波体界面反射模型,推导了模型所揭示的吸波体内部能量流动关系。在此基础上,导出吸波体反射吸收带宽计算公式,由界面反射模型得出影响吸收带宽的因素,包括吸波层厚度、1/4波长厚度在峰值频率处的变化率、指定的反射波能量、前界面反射波能量及后界面反射波能量等。利用推导的能量关系及带宽公式,对3个同轴样品进行分析计算,结果表明计算值与实验值吻合较好,带宽公式推导正确。     

3mm波段混凝土屏蔽材料的研究

在混凝土中添加标准砂,钢纤维,铁晶矿砂,炭纤维毡,氧化锌晶须,铁氧体,乙炔碳黑,羰基铁粉等材料,制成了具有微波吸收性能的混凝土屏蔽材料,以期能探索一条大型建筑及军事掩体的电磁防护的新途径。在3mm波段范围内对混凝土屏蔽材料进行了初步的实验研究,研究了不同材料、不同掺量下电磁波的吸收衰减特性,并分析了它们之间的关系,为进一步的研究指明了方向。     

二维损耗和色散介质光子晶体传输特性的研究

将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的研究,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域,计算了以TM模正入射时,二维方格子光子晶体在完整周期结构下的透过率谱;在微波波段制作了光子晶体模型,并设计了实验装置,实验与数值模拟计算结果相符合;另外还研究了有损介质光子晶体、色散和吸收介质光子晶体的传输特性,及其对光子禁带的影响。     

纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体高应变率压缩吸能机理

为研究纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体吸能元件在高应变率冲击压缩载荷作用下的变形损伤模式和能量吸收机理,采用ABAQUS商用有限元软件和分离式Hopkinson压杆装置开展数值模拟分析和试验验证研究。对比分析宏观力学响应规律和微观损伤破坏机理,可知吸能结构元件在高应变率压缩载荷下的力学响应具有典型的弹塑性特征,内部芯材主要产生压缩塑性损伤,而表层复合材料沿环向产生拉伸断裂破坏。研究表明,该吸能元件冲击压缩吸能特性优异,可满足水下结构平台的冲击防护和浮力储备要求。     

短切碳纤维混凝土电磁屏蔽规律的实验研究

随着电子产品普及和大功率电气设备数量的增加,导致电磁环境急剧恶化,从而带来了一系列隐患。简要阐述了电磁屏蔽的原理,介绍了碳纤维的性能,并对短切碳纤维水泥基复合材料的屏蔽性能进行了实验研究,制备出碳纤维吸波混凝土,测试了样品的电磁屏蔽性能,并比较3mm与6mm短切碳纤维在吸波混凝土中的屏蔽效能,分析、总结了实验样品中反映出来的规律,为设计高性能电磁屏蔽混凝土提供了依据。     

新型吸波材料研究

本文是以SiC为基体的新型吸波材料的研究报告。通过几十个方案,100多个涂层试件的试验,在扩展频带方面采取了各种措施。有的试件使吸收10db以上的范围达到7GHz以上,20db以上的范围达1.4到1.5GHz.涂层厚度约2mm,比重小于4。     

涂覆型RAM的研究现状和发展趋势

涂覆型ＲＡＭ 技术是隐身技术中的重要技术之一,并在隐身武器系统中得到广泛应用。首先分析阐述了涂覆型ＲＡＭ 的重要地位,然后介绍了铁氧体ＲＡＭ、超细金属粉末ＲＡＭ、高分子聚合物ＲＡＭ 的研究和应用现状。最后介绍了手性材料、纳米材料、多频谱ＲＡＭ 及智能隐身材料的最新研究状况     

利用镁金属化学还原法制备多孔Si/Si-O-C负极材料机理研究

以二乙烯基苯和聚硅氧烷为原料经先驱体转化法制备了Si-O-C材料，利用镁金属在惰性气氛保护下高温还原制备了多孔的Si/Si-O-C负极材料。Si/Si-O-C负极材料的首次放电与充电容量分别为547.2和450.7mAh?g-1，第二次放电与充电容量分别为487.4和422.9mAh?g-1，库伦效率分别为82.3%、86.8%，材料具有较好的循环性能。利用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDX)、元素分析和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析了多孔Si/Si-O-C负极材料的组成、结构、形貌，从而研究利用镁金属化学还原法制备多孔Si/Si-O-C负极材料的机理。结果表明，镁金属在还原过程中生成MgO和Mg2SiO4等产物，经HCl洗涤后可形成多孔的Si/Si-O-C负极材料。Si/Si-O-C材料中的单质硅分布于多孔的Si-O-C相中，一定程度上可缓解Si在循环过程中产生的体积效应。利用镁金属还原Si-O-C材料制备多孔Si/Si-O-C材料是一种可行的制备方法。     

直接挤出成型用环氧树脂的流变性及其可打印性

直接挤出成型制造适用于任何含或不含添加剂的膏状或凝胶状复合材料,对复合材料制造技术具有深远意义。通过探讨热固性环氧树脂的流变学行为与挤出成型特性,得出热固性环氧树脂在直接挤出成型制造应用中的通用性流变学参数。通过向复合材料中加入增稠剂,对其流变学行为进行设计。结果表明:在高剪切速率(50 s~(-1))和低剪切速率(0.01 s~(-1))下,添加30%纳米黏土的环氧树脂的流变学行为较适合挤出式3D打印工艺。利用龙门式气动挤出式3D打印机,对复合材料的打印成型质量进行试验分析和验证。结合试验结果探讨了喷头高度对复合材料成型质量的影响,并且提出适用于喷头高度临界值的计算方法。探讨了挤出率、剪切速率等因素对成型质量的作用规律。针对多层打印问题,提出包含补偿系数的多层打印的临界喷头高度的计算方法。以上研究对促进基于复合材料的挤出式3D打印具有积极意义。     

Shock-induced reaction behaviors of functionally graded reactive material

In this paper, the ballistic impact experiments, including impact test chamber and impact double-spaced plates, were conducted to study the reaction behaviors of a novel functionally graded reactive material (FGRM), which was composed of polytetrafluoroethylene/aluminum (PTFE/Al) and PTFE/Al/bismuth trioxide (Bi₂O₃). The experiments showed that the impact direction of the FGRM had a significant effect on the reaction. With the same impact velocity, when the first impact material was PTFE/Al/Bi₂O₃, compared with first impact material PTFE/Al, the FGRM induced higher overpressure in the test chamber and larger damaged area of double-spaced plates. The theoretical model, which considered the shock wave generation and propagation, the effect of the shock wave on reaction efficiency, and penetration behaviors, was developed to analyze the reaction behaviors of the FGRM. The model predicted first impact material of the FGRM with a higher shock impedance was conducive to the reaction of reactive materials. The conclusion of this study provides significant information about the design and application of reactive materials.