多晶铁纤维吸波材料的性能与影响因素
日期：2018-12-18 15:57
分别制备不同组分的三种纤维镍、羰基铁和钴纤维,镍纤维的直径为25m,羰基铁和钴纤维的直径为1~3m,三种纤维的长径比均为15~25。将纤维均匀分散于石蜡中制备电磁参数测试样品,利用以HP8510B矢量网络分析仪为基础的材料电磁参数测试系统测试样品的微波磁导率。测试表明:上述三种纤维中,羰基铁纤维的微波磁导率最高。羰基铁纤维的显著大于镍纤维和钴纤维,羰基铁纤维的"显著大于钻纤维图213给出了体积占空比为10%时羰基铁纤维和钴纤维的S波段磁导率测试结果。在整个2.6-3.95GHz频率范围内,羰基铁纤维的和均大于钴纤维。
(2)纤维直径对微波磁导率的影响
选择羰基铁材料(隐身材料),制备直径为1~3m的细纤维和直径为4~6ym的粗纤维,两种纤维的长径比均为15~25。分别将上述细纤维和粗纤维均匀分散于液态石蜡中,制备S波段波导测试样品,两个样品中纤维的体积占空比均为10%。分别对上述两个样品进行测试,在整个2.6~3.95GHz频率范围内,细纤维的和"均大于粗纤维的和。可见减小纤维直径是提高多晶铁纤维微波磁导率的有效途径之一。上述结论与理论结论致,其主要原因在于纤维越粗,纤维内的电磁波趋肤效应越显著。
(3)纤维长径比对微波磁导率的影响
选择羰基铁材料,分别制备长径比为15~25的长纤维和长径比为5~15的短纤维,两种纤维的直径均为4~6m。对这两种纤维的微波磁导率进行测试,当体积占空比为10%时,X波段的测试在整个8.2~12.4GHz频率范围内,长纤维的和"均略大于短纤维的和"。可见当长径比不是很大时,多晶铁纤维的微波磁导率随长径比的增大而增大,其主要原因在于长径比越大,纤维轴向的退磁效应就越弱提高纤维长径比有利于提高纤维的磁导率,但纤维过长容易弯曲变形。上述测试结果表明,虽然纤维长径比由5~15显著提高到15~25,但磁导率的提高并不显著。因此,制备多晶铁纤维时长径比范围可以较大。
图2-16 9901纤维的微波磁导率测试结果
以前面的研究为基础,通过选择最佳组分、进一步减小纤维直径及控制长径比等措施,研制了一种新的多晶铁纤维—9914纤维。该纤维的直径约为0.5~2m,长径比为5~20。当体积占空比为30%时,9901纤维的微波磁导率测试结果如图2-16所示。图2-16表明,9901#纤维具有较高的微波磁导率,率处为4.65,在2-5GHz频率范围内"均大于2.50。
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