碳性纤维吸波涂层
日期：2019-03-04 10:10
吸波涂层材料中所使用的磁性吸收剂大多为球状颗粒。从理论上分析,球状颗粒在微波频率下的有效磁导率为3,而且由于其密度很大,很难满足装备对吸波涂层的苛刻要求。因此,研制新型轻质磁性微波吸收剂是隐身材料研制中面临的一大挑战。国外在20世纪80年代中期开始研究将磁性纤维用于吸波材料的改性上。研究表明,金属晶须具有良好的吸波性能,这种晶须可由Fe,N,CO及它们的合金制成。例如,美国G.E. Boyer等将铁纤维加入到黏结剂中(体积含量为25%~35%)所制备的吸波涂层在5~16GHz内均有10dB以上的吸收。最近 GAMMA公司推出了其设计并研制的一种多层铁纤维吸波涂层。这种多晶铁纤维为基铁单丝,直径1~51m,该公司称这种纤维是通过多种吸波机制来损耗微波能量的,因而可以在很宽频带内实现高吸收,而且重量可减轻40%~60%。据称,该技术已用于法国国家战略防卫部队服役的导弹与再入式飞行器上。
多晶铁纤维在微波低频段的吸波性能尤为突出。最近有资料报道,纤维含量仅为10%(体积分数)时,涂层厚度为3mm的涂层在1~2GHz内吸收率大于7dB,而当纤维含量增加到20%时,测其吸收率高达50dB.美国3M公司研制的吸波涂层中使用了直径为0.26m,长度约为6.5m的多品铁纤维。当纤维含量为25%(质量分数)时,涂层在6-16GHz内吸收率为10~30dB。应当指出的是,在吸波涂层中也经常加入各种导电纤维,如铜纤维,碳纤维等,其主要作用是作为电偶极子存在。通过与人射电磁场的相互作用,引起能量的吸收和辐射,从而可以“放大”吸收剂的功能,降低涂层厚度与重量,在种于拓宽吸收频带。但研究表明:磁性纤维在涂层中的作用优于导电性纤维。
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