直線加速器高功率同軸負(fù)載吸波材料FeSiAl的研究.pdf

1、同軸負(fù)載是一種新型的直線加速器吸收負(fù)載，微波吸收材料是S波段高功率同軸負(fù)載(＞10kW)研發(fā)中至關(guān)重要的一部分。同軸負(fù)載的工作環(huán)境及功率需求要求吸波材料具有高吸波能力、低真空放氣率、良好的導(dǎo)熱性及可加工性，并與基底有較強(qiáng)結(jié)合力。經(jīng)過(guò)調(diào)研，本課題選取了一種FeSiAl合金，并開展了對(duì)其涂層結(jié)構(gòu)、真空性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)及電磁學(xué)特性的研究，為后續(xù)的高功率同軸負(fù)載的研制奠定基礎(chǔ)。
　　 本課題利用SEM觀察FeSiAl涂層的微觀形貌，利用X

2、RD分析了其相組成，并進(jìn)行了孔隙率和密度研究以及真空放氣率的測(cè)量?？紤]腔體冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)及涂層的溫度熱應(yīng)力分析，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了FeSiAl材料的熱學(xué)參數(shù)如熱膨脹系數(shù)、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)等。FeSiAl涂層熱膨脹系數(shù)測(cè)量結(jié)果表明，其與銅基體具有可比性，可認(rèn)為涂層不會(huì)因過(guò)大熱應(yīng)力而剝落。兩組導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果的對(duì)比不僅證明了導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)驗(yàn)證了其計(jì)算中間量比熱容及密度測(cè)試的可靠性。
　　 為獲得2856 MHz時(shí)FeSiAl的介電常數(shù)

3、和磁導(dǎo)率，本文基于同軸傳輸反射法，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，開展了材料電磁參數(shù)的測(cè)試研究，同時(shí)利用電磁場(chǎng)分析軟件CST Microwave Studio進(jìn)行了測(cè)試仿真。理論分析及CST仿真結(jié)果表明，試驗(yàn)中加工樣品與測(cè)試夾具之間的間隙對(duì)電磁參數(shù)的測(cè)量值有較大影響。為消除空氣隙的影響，制作了不同配比的FeSiAl微粉和固體石蠟的混合樣品，并獲得了混合樣品的穩(wěn)定測(cè)試值，進(jìn)而運(yùn)用混合媒質(zhì)等效公式求解出了FeSiAl微粉本體的電磁參數(shù)。同時(shí)，混合媒質(zhì)等