鐵氧體-短切碳纖維吸波復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、目前，電磁波技術(shù)的不斷發(fā)展，給科技和生活帶來了很大的幫助，與此同時，電磁波輻射、電磁波干擾等問題嚴(yán)重影響了電氣設(shè)備的工作和人們的生活。因此，對電磁波廣泛使用時，更要密切的控制電磁波帶來的問題。然而，能夠吸收微波頻率范圍內(nèi)的電磁輻射是當(dāng)前技術(shù)相當(dāng)缺乏的地方。因此，本文研究的最主要的問題是吸波材料的微波吸收問題。另外，吸波/承載一體化的結(jié)構(gòu)吸波材料是目前吸波領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)；許多研究人員致力于開發(fā)高性能的吸波劑，將吸波劑和樹脂、纖維等復(fù)合

2、為多層的結(jié)構(gòu)功能材料是一個新的思路和方向。
　　鐵氧體既具有介電損耗又具有磁損耗功能，但其介電損耗很小，主要是磁損耗型吸波劑；W型鐵氧體由于合成工藝簡單，合成周期短，成本較低，在高頻率波段具有較好的吸收性能而廣受關(guān)注。本文通過溶膠-凝膠自蔓延燃燒法合成W型鍶鐵氧體，通過調(diào)節(jié)溶膠的不同的PH值，鐵氧體的前驅(qū)體的后期煅燒溫度，確定合成W型鐵氧體的最佳合成工藝。根據(jù)最佳合成工藝，通過稀土元素鑭進(jìn)一步改善W型鐵氧體的電磁參數(shù)和磁性能，得到

3、電磁性能優(yōu)良的改性鐵氧體。另外，短切碳纖維屬于介電損耗型吸波劑，其由于密度低、耐候性優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性較好，因此其常被用作結(jié)構(gòu)吸波材料的功能吸波劑。本文通過選取不同長度的短切碳纖維，按照不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加到環(huán)氧樹脂中，根據(jù)測試結(jié)果，選取最佳長度、最佳含量的短切碳纖維作為介電損耗型吸波劑。通過研究了W型鐵氧體合成與改性后的吸波性能以及短切碳纖維的吸波機(jī)制，最后，本文將這具備兩種吸波機(jī)理的吸波劑進(jìn)行復(fù)合，制備出吸波/承載型結(jié)構(gòu)功能復(fù)合材料。層板

4、型結(jié)構(gòu)功能性吸波材料主要有三層，包括透射層、吸波層和反射層，其中透射層用4層低介無堿玻璃纖維布和環(huán)氧樹脂復(fù)合而成，反射層是180mm×180mm的碳纖維布/環(huán)氧樹脂層，吸波層包括兩層，一層是短切碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，另一層是W型鐵氧體/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，實(shí)驗通過調(diào)節(jié)雙層吸波層厚度和順序，來確定吸波性能和力學(xué)性能較好的雙層吸波層層板型結(jié)構(gòu)吸波材料。
　　結(jié)果表明：溶膠-凝膠自蔓延燃燒法合成W型鐵氧體時，當(dāng)溶膠的PH值為7，前驅(qū)體

5、煅燒溫度為1200℃時，合成的W型鐵氧體具有典型的六角片狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)稀土La3+的摻雜的摩爾系數(shù)為0.3，即Sr0.7La0.3Co2Fe16O27時，其電磁參數(shù)和磁性能都得到了優(yōu)化，吸波性能得到了有效的改善。通過反射率的測試，得到短切碳纖維的長度為3mm時，電磁波損耗效果較好，當(dāng)碳纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1％~0.9％之間，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的短切碳纖維在不同的電磁頻帶下具有一定的吸收效果，因此，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要加入一定的含量的碳纖維。將鐵