螺旋形手征碳纤维的微波介电特性
碳纤维表面化学镀镍的研究进展
采用化学镀镍能改善碳纤维表面的润湿性， 提高复合材
料的力学性能。Ｒａｍｓ 等［２０］采用化学镀技术在 碳 纤 维 表面 镀
上一层镍， 与铝粉混合加热到 ６５０～９５０℃成型。研究发现，
在碳纤维与基体的界面形成 Ａｌ－ Ｎｉ 过渡金属， 限制了纤维的
２ 碳纤维化学镀镍的研究进展
碳纤维根据其合成方式和直径不同可分为： 有机前驱体 碳 纤 维 、气 相 生 长 碳 纤 维 （ＶＧＣＦ）、碳 纳 米 管 （ＣＮＴｓ）。 下 面 分 别介绍上述碳纤维表面化学镀的最新研究成果及其应用前 景。
２．１ 有机前驱体碳纤维
有 机 前 驱 体 碳 纤 维 是 指 以 含 碳 量 在 ９０％ 以 上 的 高 强 度、高模量、耐高温的纤维作为功能材料， 短切碳纤维具有碳 纤维所具有的优异物理、化学性能， 而且由于短纤维无 规 排 列， 性能呈各向同性， 在金属中加入碳纤维制成的复合材料 大 大 提 高 其 耐 磨 性 、抗 冲 击 性 和 耐 疲 劳 性 。 但 碳 纤 维 与 基 体 界面较差的润湿性影响了复合材料的性能， 在碳纤维表面化 学镀镍恰恰解决了上述问题， 改善了耐磨擦、耐腐蚀、力学强
度等性能， 扩大了应用领域。 通过化学镀沉积一层金属镍， 能明显提高碳纤维的电性
能。Ｔｚｅｎｇ［１７， １８］采用化学镀技术在 ＰＡＮ 基碳纤维表面沉积的 Ｎｉ－ Ｐ 层 如 图 １ 所 示（（ａ）、（ｃ）为 原 始 碳 纤 维 ， （ｂ）、（ｄ）为 镀 镍 的 碳 纤 维 ）。研 究 了 热 处 理 对 碳 纤 维 复 合 镀 层 电 性 能 的 影 响 。结 果表明， 镀层是微晶相和无定相的混合体， 随着热处理温度 的升高， 形成 Ｎｉ 和 Ｎｉ３Ｐ 两个稳定相， 复合镀层的电阻下降， 热处理温度超过 ３００℃以后， 电 阻 反 而 增 加 ， 这 与 Ｎｉ３Ｐ 相 形 成有关。同时对碳纤维进行石墨化处理发现： 镀有 Ｎｉ 层的碳 纤维更容易进行石墨化， 镀 Ｎｉ 的碳纤维经 １４００℃热处理的 石 墨 化 度 比 纯 碳 纤 维 经 过 ２４００℃热 处 理 的 高 ， Ｎｉ层 起 催 化 的作用。
陶瓷纤维吸波材料的吸波机理及其结构设计
江 苏 陶 瓷 !"#$%&’ ()*#+",&
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陶瓷纤维吸波材料的吸波机理及其结构设计
李黎明， 徐 政 ! 同济大学材料科学与工程学院， 上海 "###$" % 摘 要 陶瓷纤维复合材料在结构及隐身技术中得到了广泛的应用。通过分析陶瓷 纤维材料的吸波机理以及结构特性对纤维材料的电磁参数和吸波性能的影响，提出 了综合不同方法来对吸波纤维进行结构设计的构思。 关键词 碳纤维； 电磁性能； 微波吸收材料； 结构设计 &’( 纤维；
# #
陶瓷纤维结构吸波材料具有承载和减少雷达 波反射截面的双重功能，是功能与结构一体化的优 良微波吸收材料，在导电、电磁屏蔽、反射与吸收、 电子对抗中均有着特殊的优越性。在吸波性能上， 与其它吸波材料相比， 它具有质轻、 频宽的特性。以 碳纤维、 &’( 纤维为代表的陶瓷纤维材料除了具有 优良的吸波性能外， 还具有硬度高、 质量轻、 高温强 度大、 热膨胀系数小、 热传导率高、 耐蚀、 抗氧化等 特点，通过研究陶瓷纤维的吸波性能和吸波机理， 并据此对纤维吸收剂进行改性和结构设计以便研 制出高性能的复合型陶瓷纤维复合材料是现在研 究的热点课题。
"
强烈的反射作用， 根据连续纤维的电磁吸波特性， 我 们考虑运用短切碳纤维或 !"# 纤维 / 纤维长度为 % ) 7 (( 2 ，在基体中随机分布，这样就会达到较好 的吸波效果。连续纤维之所以会对电磁波产生强反 射作用，主要是因为连续纤维在电场作用下产生了 连续的较大的传导电流。短切陶瓷吸波纤维因为在 基体中是随机分布，在雷达波电场中没有连续的传 导电流， 电磁波进入介质材料中时， 导电纤维作为电 偶极子而形成了偶极子和谐振子，与入射电磁波产 生谐振， 形成耗散电流， 在周围基体的作用下， 耗散 电流被逐渐衰减， 从而有较好的吸波效果。 另外，短切陶瓷吸波纤维作为吸收剂均匀分布 在基体材料中，吸收剂的含量增加，材料的电参数 （ #） 增大， 使得电磁波的电损耗增大， 根据产生干涉 作用的条件：$ % $ 8 9， 其中 $ 为入射波波长。产生 干涉作用所对应的波长是： $! % #& ’ %# ，当吸收 剂的含量增大时， 复合材料的介电常数增大， 其产生 干涉作用对应的波长变大，即干涉峰向着低频移 动。 邢丽英等人的研究表明， 具有一定长度的陶瓷吸 波纤维在作为谐振子时，会与入射电磁波谐振产生 谐振感应电流， 并将其消耗到基体介质中， 从而衰减 电磁波。 因此具有接近半波长的电偶极子， 即短切陶 瓷吸波纤维长度约 : ) 9 (( 的时候， 纤维长度接近 于介质中传输波长的一半， 表现出强烈的谐振效应， 产生较大的损耗 % & ’ 。 #" ! 纤维含量对电磁性能的影响 短切碳纤维或 !"# 纤维在基体中的含量对其损
微波合成碳纳米粒子的荧光特性和电化学发光特性
微波合成的碳纳米粒子的荧光特性和电化学特性朱慧王晓蕾李雅丽王中军杨帆和杨荣秀2009年4月20日收到（英国剑桥大学），2009年6月22日被录用，与2009年7月被第一次作为先见性的文章发布在网上。
DOI: 10.1039/b907612c我们报告的是一个温和而又经济的通过微波热解的途径合成具有电化学发光特性的荧光碳纳米粒子。
荧光纳米半导体（例如硒化镉，碲化镉和碲化铅等等）由于它们唯一的光学和生物化学特征给予了大量的关注。
然而，在传统的半导体中重金属是基本元素，而使用重金属就要担心它们的毒性、稳定性和对环境的污染。
因此，探索发现良性的具有类似的光学特性的纳米晶体变成一个紧迫的任务。
近来，一种新型的而且又是唯一的明显替代品碳被大家所提倡。
这种环境友好型的碳纳米晶体用激光消融石墨、电解氧化石墨或多壁纳米管、化学氧化弧光放电的单壁碳纳米管或蜡烛烟灰、和质子光放射纳米晶的方法来制备。
在某些方面，我们可以把这些方法归类为自顶向下的途径来制备碳纳米粒子。
同时它们也是时下最先进的水平，这些方法通常用着很复杂的过程，和或者需要很昂贵的材料和非常严格的合成条件，使得它不可能被广泛的应用到将来。
作为一种选择，自底向上的化学合成荧光碳纳米粒子的的方法更让我们期待。
一篇发布的非常重要的化学文献涉及到化学合成碳纳米粒子。
不幸的是，这些碳纳米粒子的尺寸太大而不表现出有效的发射。
最近，发现了一种一步热解方法。
它是一种有效的合成高品质碳纳米粒子的途径，但是问题仍然存在，是否这种强有效地方法能不能被实现在更广大的验证上面。
此外，在在这种途径中氮分子前体是不可缺少的。
于此我们报告一种在几分钟内用温和的微波热解合成荧光碳纳米粒子的途径。
如我们图表一中所示，首先，将不同量的聚乙烯醇（聚乙烯醇—200）和糖（葡萄糖，果糖等等）一起放入烧杯中用蒸馏水溶解成透明溶液。
然后溶液用500W微波微波2—10分钟。
由于时间不同，溶液颜色从浅黄色（样品A）和到最后的深棕色（样品B），意味着形成了不同的碳纳米粒子。
典型电介质材料的微波介电及吸波性能研究共3篇
典型电介质材料的微波介电及吸波性能研究共3篇典型电介质材料的微波介电及吸波性能研究1近年来，随着无线通信、雷达、卫星通信等微波技术的快速发展，对于电介质材料的微波介电及吸波性能的研究得到了越来越多的重视。
本文将探讨典型电介质材料的微波介电及吸波性能的研究进展。
首先，介电常数是电介质材料的重要物理特性之一。
对于微波技术来说，介电常数的大小和变化率对于电学性能的影响非常大。
随着微波频率的增加，不同电介质材料的介电常数也会有所变化。
因此，要评估一个电介质材料在微波领域中的性能，必须考虑其介电常数。
其次，电介质材料的吸波性能也是微波技术中非常重要的性能指标。
吸波性能的好坏直接影响到电波的传输和接收质量。
常见的吸波材料有碳纤维、金属磁性材料等，但这些材料往往还存在一些问题，比如易燃、抗腐蚀性差等。
因此，寻找一种既能够有效吸收电磁波，又可以耐受极端环境的电介质材料变成了当前的研究热点。
值得注意的是，电介质材料的微波介电性能和吸波性能是相互影响的。
一般来说，微波介电常数越大，吸波性能就越好。
但过高的介电常数也会导致信号衰减，影响通信系统的稳定性。
因此，寻找一种介电常数适中，且能够良好吸收电磁波的电介质材料，是当前微波技术所面临的挑战。
近年来，一些新型的电介质材料和复合材料得到了广泛关注。
比如，纳米氧化铝和纳米碳酸钙作为填充剂加入到聚酰亚胺薄膜中，可以有效提高其介电常数和吸波性能。
此外，也有学者通过改变电介质材料的结构，比如采用多孔结构、负方向性等方法，来增强其吸波性能。
总体而言，电介质材料的微波介电及吸波性能研究是微波技术发展中的一个重要问题。
随着科技的不断进步，相信在不久的将来，将会有更多的电介质材料推出，为微波技术的发展带来新的可能随着微波技术应用领域的不断扩大，对电介质材料的微波介电常数和吸波性能提出了越来越高的要求。
当前，电介质材料的研究热点是既保持介电常数适中又具有良好的吸波性能，以应对各种极端环境下的应用需求。
雷达吸波材料的研究现状及其进展
ａ
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ｋｉｎｄ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｗｈｉｃｈ
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ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｂｓｏｒｂ ｒａｄａｒ
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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ＲＡＭ，ｎａｎｏ－ＲＡＭ ａｎｄ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｆｉｂｒｅｓ
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Ｍａｔｅｒｉａｌ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｅａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｒａｄａｒ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ
２．５其他雷达吸波材料的研究现状
采用导电聚合物与高磁感软磁金属复合制备的导电聚苯 胺／羰基铁粉／聚脲复合涂层，在２～１２ＧＨｚ范围内的吸波效果
的吸收作用［１１￣”］。直线形碳纳米管与石蜡复合体的实部是螺 旋形碳纤维与石蜡复合体的２～３倍，前者的虚部也大于后者的 虚部，前者对微波的损耗正切比线圈状螺旋形手征碳纤维小。
时，碳纤维是雷达波的反射材料，当电场方向与纤维排布方向 垂直时，碳纤维是雷达波的吸收材料，垂直排布方式优子平行、
正交排布方式，碳纤维间距与纤维规格也不同程度地影响着材
料的吸波性能。用热压法可制备碳纤维、碳化硅纤维和粘胶基
身蒙皮。Ｅｔ本研制出一种由碳纤维与环氧树脂复合成的层压平 板复合材料，在８～１２ＧＨｚ范围内，反射衰减大于１５ｒｉｂ，在
螺旋纳米碳纤维的电磁吸收特性研究
ｅ： １ ｚＥ 一 １＋ ｚ ＝ ＋ ： ，
（） ３
ｚ 和 ｚ 分 别称为 电介质 的极 化率 和磁 化率 ． 定 电感 应 强度 Ｄ 和磁 感应 强度 Ｂ 与 电场强 度 Ｅ 磁场 确
强 度 Ｈ 之 间关 系 的等式 （ ） 为物 质方 程 ． ｅ和ｚ 表征 了材料 内部存 在 电磁 场 的实 际介质 以及 相应 的性 ２称 ｚ
中图 法分 类号 ： ４ ． Ｏ４ １ ６ 文 献标 识码 ：Ａ
Ｏ 引 言
１ ９世 纪末 ， 们在 研 究类 热解 时 ， 人 发现 在催 化剂 表 面生 成物 中混 有极 小 的纤维 状 物 质 ， 是 纳 米碳 纤 这 维 （ ＮＦ ） Ｃ Ｓ 的最 早发 现 ． ０世 纪 ９ ２ ０年 代 Ｓ ｉｍａ 现纳 米碳 管 以后 ， 们 才开 始 有 目的地合 成 纳 米碳 纤 ．Ｉ ｉ 发 ｊ 人
维， 其质 量 轻 、 度 薄 、 厚 韧性好 、 强度 大 、 电性 强 、 密度 、 导 低 宽频 带 的多 功能特 性 受到 了极 大关 注． 通过 几十
年 的发 展 ， ＮＦ Ｃ Ｓ的研 究 已越 来越 广 泛 ， 技术 也 越 来 越 完 善 ， 备 的性 能 也 越 来 越 好 ， 用 也 越 来 越 广 且 制 应
石 英 为基 片 ， 为催 化 剂 ， Ｎｉ 高温 下 在 Ｎｉ 上析 出了纳 米碳 纤 维． 粉 用反 射 法 测得 不 同条件 下 制 备 的 螺旋 纳米 碳 纤维 的 电磁 吸 收特 性 ， 结果 表 明其吸 波性 能很 好． 关 键 词 ：纳 米碳 纤 维 ； 学气相 沉积 ；电磁 吸 收特性 化
和工 艺条 件 下可 以得 到各 种 不 同形貌 和微 观结 构 的纳 米碳 纤维 ．
介电材料中的微波特性研究与应用
介电材料中的微波特性研究与应用介电材料在微波领域中具有广泛的应用，例如在通信、雷达、计算机、无线传感器等领域。
因此，研究介电材料的微波特性对于开发新型微波设备和提高现有设备的性能具有重要意义。
本文将从介电材料的微波特性表征、介电材料中微波特性研究和介电材料中微波特性应用三个方面对介电材料中的微波特性进行阐述。
1. 介电材料的微波特性表征介电常数和介质损耗因子是介电材料微波特性的两个重要参数。
介电常数是描述介电材料中电场变化和电磁波在介质中传播速度的物理量，通常用相对介电常数εr表示。
介质损耗因子是介电材料中电场能量被转换成热能的比例，通常用tanδ表示。
介质损耗因子的大小反映了介质的能量吸收能力和能量传递能力。
介电材料微波特性表征实验通常采用矢量网络分析仪和共面波导扫描系统进行测量，分析精度高，数据准确度高。
2. 介电材料中微波特性研究2.1 介电材料微波性能设计和优化介电材料微波性能设计和优化是介电材料中微波特性研究的重要方向。
通过合理设计介电材料的结构和参数，如孔隙度、介电常数、介质损耗因子等，可以实现材料的特定微波性能，如高Q 值、低损耗、窄带宽等。
例如，采用量子点改性、复合材料加强等方法可以有效提高介电材料的微波性能，优化介质导波谐振器的某些微波性能。
2.2 介电材料微波共振和介质导波谐振器介质导波谐振器是介电材料中微波特性研究的重要领域之一。
介质导波谐振器是一种微波器件，具有体积小、带宽窄、频率稳定、寿命长、抗干扰能力强等优点。
在介质导波谐振器中，介质的微波性能直接影响器件的性能。
因此，研究介质的介电常数、介质损耗因子等电学性质对于优化介质导波谐振器的性能有重要意义。
3. 介电材料中微波特性应用3.1 介质微波天线介质微波天线是一种新型天线，具有小体积、宽工作频带、低剖面和阻抗匹配等优势，是一种在远场中具有优异性能的微波天线。
介质微波天线的性能直接受介质的微波性能限制，因而研究介电材料的微波性能对于介质微波天线的设计和制造有着重要作用。
碳系吸波材料
碳系吸波材料碳系吸波材料是一种能够吸收电磁波的材料，具有优异的吸波性能和广泛的应用前景。
该材料具有优异的电磁波吸收能力，可以有效地吸收高频电磁波，从而降低电磁波干扰和反射。
碳系吸波材料的种类很多，其中包括碳纤维、碳纳米管、石墨烯等。
这些材料具有独特的结构和物理特性，决定了它们具有卓越的电磁波吸收性能。
碳纤维是一种由纤维束构成的材料，具有纤维方向和横向两个方向的吸波能力。
在高频电磁波的作用下，纤维会发生极化，从而吸收电磁波。
碳纤维具有优异的机械性能和导电性能，并且可以通过材料的密度、纤维方向和纤维间距等参数来调节吸波性能。
碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米管，具有优异的力学性能和导电性能。
碳纳米管的弯曲和受力会产生电荷转移，从而形成局部极化区域，吸收电磁波。
此外，碳纳米管的直径和长度也会影响吸波性能，其中直径越小、长度越长，吸波性能越好。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层薄片，具有单层结构和球形电子能带结构，使其具有优异的导电性能和吸波性能。
石墨烯的单层结构使其可以调节电子结构和极化方向，从而优化吸波性能。
此外，石墨烯还具有轻质、柔韧、透明等优点，具有广泛的应用前景。
碳系吸波材料的应用领域非常广泛，包括电磁波屏蔽、雷达隐身、电磁波干扰抑制、医学成像、通信等诸多领域。
例如，碳系吸波材料可以用于电子设备的屏蔽、军事装备的隐身、医学成像的增强等领域。
此外，碳系吸波材料还可以用于太阳能电池、热电材料、超级电容器等方面的研究。
总之，碳系吸波材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
随着电磁波技术的不断发展和应用的不断扩展，碳系吸波材料将会在各个领域发挥重要作用，为建设绿色、低碳、智能的社会做出贡献。
耐高温吸波材料
高温吸波材料姓名：学号：摘要：本文论述了常见的石墨、乙炔炭黑吸收剂、碳纤维和碳化硅高温吸收剂的性能和应用概况，重点论述了碳化硅纤维、纳米碳化硅吸收剂处理方法和性能。
综述了高温吸波材料的研究及应用概况。
实现隐身的技术途径主要有两类：一是通过外形设计尽量减少雷达波散射截面，但因受到战术技术指标和环境条件的限制，进行理想设计有相当大的难度；二是应用吸波材料。
因研制吸波材料则较为容易，且易于实施，所以吸波材料研究成为隐身技术中的研究热点。
由于高温吸波材料仅仅依靠材料的电损耗来吸收电磁波，故其吸波效率远低于磁性吸波材料，这就要求高温吸波材料具有较大的厚度。
关键词：高温，吸收剂，吸波材料1.概述通讯技术和电子对抗技术的迅速发展对吸波材料的吸波性能要求越来越高，一般传统的吸波材料已难以满足需要。
目前美、日和西欧国家在电磁波吸收材料研究和应用上处于领先，虽然主要涉及军事应用，在民用领域已分别研制出了毫米厚度电磁波吸收体。
最先进的吸收材料是美国在隐身飞机上的电磁波吸收涂料，可以在较宽的频带内使雷达波的反射降低7～10 dB。
我国的吸波材料和电磁波分析开始于20世纪80年代，90年代中后期进入发展阶段，基本上处于跟踪国外和探索阶段。
总体上吸波材料和电磁波吸收体的理论分析和应用分析目前还没有形成成熟的理论。
根据对电磁波吸收机理的不同，吸波材料主要可分为电损耗型(如石墨粉、导电高分子、碳化硅、碳纳米管等)和磁损耗型(如铁氧体粉、磁性金属粉、磁性纤维等)两大类。
迄今为止，对铁氧体、金属粉末等粉类吸波材料已进行了较深人的研究，但粉类吸波剂普遍存在密度大、单位厚度吸收率低等缺点，新型吸波材料则要求满足“薄、轻、宽、强”等特点。
若考虑严苛条件(如高温、氧化和腐蚀等条件)则对吸波材料有更高的要求。
目前巡航导弹、地地导弹和空空导弹的速率已达到5马赫以上，未来空天飞机的运行速率更是接近l0马赫，这就对经受强烈气动加热的电磁窗口材料提出了耐高温的要求。
螺旋形纳米碳纤维的电磁波吸收特性分析
手征体含量可改善手征介质 的手征参数 ， 手征体 的含量 适 当、 螺旋 形 Ｖ Ｃ Ｇ Ｆ的尺寸 与 电磁 波的波 长接近 能提 高材
料的吸波能力 。
关键词 ： 螺旋形纳米 气相生长碳纤维 ； 手征 材料 ； 电磁损 耗 ； 手征参数 ； 交叉极化
中圈分类号 ： ３ ＴＢ ４ 文献标识码 ： Ａ
陈仁松 ， 何俊发 ， 汪建科 ， 吴红莉 ， 杨志凌
（ 西安 第二 炮兵 工程 学院 ， 陕西 西安 ７０２ ） １０５ 摘 要： 根据手征 材料 的本 构方程 。 了螺旋形手征 纳米气相生长碳 纤维（ Ｇ Ｆ 手征参数 车 电磁参数 ｅ 讨论 Ｖ Ｃ） 与 ，
的关 系， 并分析螺旋形 ＶＧ Ｆ几何 结构 产生的手征特 性 ， 电磁 波相互 作 用时产 生电磁 交叉极化 的耦舍 吸收 电 Ｃ 与 磁波的机理 ， 究 了改善手征材料 车和性 能的方法。结果表 明 ， 螺旋 形 ＶＧ Ｆ半径 与螺距 比为 ０ ２ 研 取 Ｃ ． ３左右 ， 增加
０ 引言
纳米 碳 纤 维 唧 是 指气 相生长 的 ５ Ｏ～ ２０ ｍ ０ 碳纤维 ， ｎ 它不仅具有一般气相生长碳纤维 的 低密度 、 高比模量 、 比强度和高导电性 等特性 ， 高 而 且有缺陷少 、 比表面积大 、 电性能佳 ， 导 以及结构致 密等优点， 因此既是 电损耗型材料 同时又能作 为磁 损耗型材料 ， 可制备成涂覆型和结构型材料 ， 或高性
Ａｎａ ｙ ｉ ｆＭ ｉｒ ｗａ ｅ Ａｂ ｏ ｂ ｎ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ｉ ｒ － ｉ ｄ Ｃｈｉａ ｌ ｓｓｏ ｃ ｏ ｖ ｓ ｒ ｉ ｇ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆＭ ｃ ｏ Ｃｏ ｌ ｅ ｒ ｌＶＧＣＦ
ＣＨＥ Ｒｅ －ｏ ｇ，ＨＥ ｕ —ａ Ｎ ｎ ｓ ｎ Ｊ ｎ ｆ ，Ｗ ＡＮＧ ｉｎ ｋ ，Ｗ Ｕ ｎ —ｉ Ｎ Ｇ ｈ—ｉｇ Ｊａ — ｅ Ｈｏ ｇ ｌ，ＹＡ Ｚ ｉｎ ｌ
耐高温吸波材料
高温吸波材料姓名：学号：摘要：本文论述了常见的石墨、乙炔炭黑吸收剂、碳纤维和碳化硅高温吸收剂的性能和应用概况，重点论述了碳化硅纤维、纳米碳化硅吸收剂处理方法和性能。
综述了高温吸波材料的研究及应用概况。
实现隐身的技术途径主要有两类：一是通过外形设计尽量减少雷达波散射截面，但因受到战术技术指标和环境条件的限制，进行理想设计有相当大的难度；二是应用吸波材料。
因研制吸波材料则较为容易，且易于实施，所以吸波材料研究成为隐身技术中的研究热点。
由于高温吸波材料仅仅依靠材料的电损耗来吸收电磁波，故其吸波效率远低于磁性吸波材料，这就要求高温吸波材料具有较大的厚度。
关键词：高温，吸收剂，吸波材料1.概述通讯技术和电子对抗技术的迅速发展对吸波材料的吸波性能要求越来越高，一般传统的吸波材料已难以满足需要。
目前美、日和西欧国家在电磁波吸收材料研究和应用上处于领先，虽然主要涉及军事应用，在民用领域已分别研制出了毫米厚度电磁波吸收体。
最先进的吸收材料是美国在隐身飞机上的电磁波吸收涂料，可以在较宽的频带内使雷达波的反射降低7～10 dB。
我国的吸波材料和电磁波分析开始于20世纪80年代，90年代中后期进入发展阶段，基本上处于跟踪国外和探索阶段。
总体上吸波材料和电磁波吸收体的理论分析和应用分析目前还没有形成成熟的理论。
根据对电磁波吸收机理的不同，吸波材料主要可分为电损耗型(如石墨粉、导电高分子、碳化硅、碳纳米管等)和磁损耗型(如铁氧体粉、磁性金属粉、磁性纤维等)两大类。
迄今为止，对铁氧体、金属粉末等粉类吸波材料已进行了较深人的研究，但粉类吸波剂普遍存在密度大、单位厚度吸收率低等缺点，新型吸波材料则要求满足“薄、轻、宽、强”等特点。
若考虑严苛条件(如高温、氧化和腐蚀等条件)则对吸波材料有更高的要求。
目前巡航导弹、地地导弹和空空导弹的速率已达到5马赫以上，未来空天飞机的运行速率更是接近l0马赫，这就对经受强烈气动加热的电磁窗口材料提出了耐高温的要求。
螺旋形碳纤维结构吸波材料的制备及其吸波性能研究
摘
要 ：用基板 法 以 乙炔为碳 源 ，镍板 为催 化 剂 ，Ｐ １ Ｃ 为助催 化剂 ，通过化 学气相 沉积制备 了螺旋
形碳 纤维 手性吸 收剂 ，并研 究 了其在２ １ Ｈｚ ～ ８Ｇ 的微 波 电磁 特性 ：具 有较 高的介 电损耗 ，电磁 参数
沿 课 题 。
２１ 第 卷 ４ （ 第 ３ 黪 ０１ ８ 第期 总 ４期） 年
向 居
Ａ ｕｔ ｈｏｒ ｉｙ Ｆｏｒ ｔ Ｕｍ
一
…
１ ５ 年Ｄ ｖｓ 人 在 金 属催 化 剂 存 在 的条 ９ ３ ａｉ 等 件 下 ，使Ｃ 不 平 衡 分 解 制 备 出 了螺 旋 形碳 纤 Ｏ
图 １卧 式 炉 基 板 法 制 备 螺 旋 形 手 性 碳 纤 维 的 装 置 简 图
２３电磁参数 测试 ．
螺旋 形碳 纤维 的微 波 复介 电常数 和 复磁 导 率 的 测 试 在 北 京 航 空材 料研 究 院进 行 。通 过 Ａｇｌ ｔ ７ ２ Ｓ 络 分 析 仪 ，用 同轴 线法 测 试 ｉ ｎ ２ Ｅ 网 ｅ ８ 螺 旋 形 碳 纤 维 在２ １ Ｈ 的 电磁 参 数 ，把 螺 ～ ８Ｇ ｚ
可 能 特 别 大 ， 所 以常 规 吸 波 材 料 的 发 展 受 到 定 的限制 。
一
在 微波段 内具有 电磁波 活 （ ｅｔ ｍａｎｔ ［ ｅ ｃ ｏ ｇ ｅｃ ￣ ｌ ｒ ｉ
ａｔ ｉ ） ｃｉ ｔ 的手 性材 料 作 为 吸波 材 料 具 有 很 大 的 ｖｙ
隐 身 技 术 中 不 可 缺 少 的一 部 分 ，吸 波 材 料 按 其 成 型 和 承 载 能 力 ， 可 以分 为 涂 敷 型 吸 波 材
炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理
先进复合材料是高技术和精良武器的物质基 础， 在航天、 航空、 兵器、 舰艇等重要军事工业的应用 上是必不可少的材料； 对高技术和新一代高性能武 器系统的发展有举足轻重的影响。隐身材料是现代 武器装备的一种极重要的材料， 对提高武器装备的 生存和突防能力有决定性意义， 是导弹、 飞机、 舰艇、 坦克等现代武器的关键材料， 例如， 美国的 4#%%+ 隐 身战斗轰炸机、 5#! 隐身战略轰炸机及其正在研制 的最先进的第四代战斗机 4#!! 隐身战斗机、 战略巡 ［%#%.］ 航导弹等， 都采用了特种隐身材料 。除一般的 吸波材料外， 隐身用的特种炭纤维是制造这种隐身
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［%#.， *#%"， %&］ 材料的关键 。炭纤维复合材料尤其是炭纤
在现代军用飞机上的用量日趋扩大， 炭纤维复合材 料的微波电磁特性以及对雷达波的反射特性越来越
［!］ 受到重视。5 ( 3.0 和 6 ( 7$’)’8 研究了连续高模石 墨纤维增强环氧树脂复合材料的雷达波反射特性
（表 %） ， 复合材料由 9:#+" 超高模炭纤维和 ). 号环 氧树脂基体组成。从表 % 可以看出， 由超高模炭纤 维铺层的环氧树脂基复合材料对雷达波基本为全反 射 （平均反射损耗 " ( ", ;5 / " ( "+ ;5） ， 这意味着， 超 高模量的石墨纤维难以作为吸波材料。
螺旋碳纤维的结构、应用及表面处理
１ 螺旋碳纤 维结构
螺 旋 碳 纤 维 是 一 种 具 有 ｉ
维 螺 旋 结 构 的碳 材 料 ，其 螺 旋
结 构 可 与 弹簧 类 似 为 单 螺 旋 ， 也 可 与 ＤＮＡ类似 形 成 双螺 旋 。 而 具 有 规 整 的双 螺 旋 结 构 的碳 纤 维 一 般 是 由 两 根 纤 维 成 对 ，
摘 要 ：螺旋碳纤维 （ＣＭＣ）是一种 高性能的仿生新型碳纤维，除了具有普通碳纤维的比强度 高、密度低、 比表 面积 大 、耐 热 、耐腐 蚀 、对 化 学 试剂 稳 定 、 良好 的导 电导 热性 等优 点 外 ，还 因其 特 殊 的三 维 螺旋 结 构 ，使 其 具 有 手 性 特征 、 良好 的弹性 和 高的 电磁 波吸 收 率 ．本 文 回顾 了螺旋 碳 纤维 的研 究发展 历程 ，具 体 介 绍 了螺旋 碳 纤 维 的三 维 螺旋 结构 、材料 的性 能应 用 以及 它 的表 面处 理 方法 。 螺旋碳 纤维 虽然还 有许 多新材 料 生 产 工艺 和稳 定 性 等 的 问题 ，但 它仍 然 成为 新材 料领 域 的研 究热 点 ，特别 是 聚合 物基 螺旋碳 纤维 复合材 料 的制备 及 其应 用技 术 的开发 ， 使其在柔性传感器、吸波材料 、储氢材料 、医疗保健产品等多个领域有着广泛的应用前景。
关键 词 ：螺雄硪纤维；结构；应用；表面处理；复合材料 隶 ｐ
中图分 类号 ０６１２．１ 文献 标 志码 ：Ａ 文章 编号 ：
碳元 素 能够 以多 种原 子 间构造 形式 存 在 ，比如 ０维 的富勒 烯 、１维 的碳纳 米 管 、２维 的石 墨烯 以及 ３ 维 的金 刚石 等 ，同 时它们具有 很多 奇特功能 。随着 科学技术 的不 断发展 ，碳 材料 在军事 、工业生 产和 日常 生 活 中的应用越 来越 广泛 。传统碳 材料 主要包括 炭黑 和石墨 Ｈｌ，主要应 用在 补强剂 、着色剂 、导 电功能材 料 等方面 ，随着 近年来 电子信息技术 和智能技术 的迅速发 展 ，传 统碳材料 已经不能满 足新应用领域 的需求 。 因此 ，高性 能碳材料 ，如螺旋碳纤 维 、碳纳米管 、石墨烯 等 ，因其密度低 、强度高 、比表面积 大 、耐热性 、 耐腐 蚀 、 良好 的导 电性 和导热性 等优点 ，吸引了大量科 学工作者 的关 注和研究 。
微波介电响应
微波介电响应
微波介电响应是指当微波能量传播到一种介质时，介质对微波电磁场的响应表现出的电学性质，通常用介电常数和介磁常数来描述。
下面将从以下几个方面重新整理微波介电响应的内容。
一、介电常数
介电常数是介质对电场的响应表现出的电学特性，它是介质在外加电场下储能和储能时所感受到的强度比值。
介电常数的大小影响介质的电学性质，在微波电磁场下，介电常数非常重要。
介质的介电常数可以用其分子极化强度、极性分子数量、分子密度等因素描述。
二、介磁常数
介磁常数是介质对磁场的响应表现出的电学特性，它与介电常数类似，是介质在外加磁场下储能和储能时所感受到的强度比值。
介磁常数的大小影响介质的磁学性质。
在微波电磁场下，介磁常数的大小通常很小，但在某些材料中却可以变得很大。
三、介电损耗
介电损耗是指微波传输过程中介质对微波能量的吸收和散射所导致的能量损失。
介电损耗会导致微波衰减，而介电常数与介磁常数则是导致衰减的两个主要因素。
为了减少介电损耗，通常采用降低介质中的杂质和控制介质中的分子极化来降低介电常数。
四、皮肤效应
皮肤效应是指当微波电磁波传播到介质中时，会在介质表面产生电流，这导致微波电磁波主要集中在介质表面，而不是在体积内部传递。
皮肤效应的强度与微波频率有关，频率越高，皮肤效应越明显。
以上是微波介电响应的一些基本内容。
了解微波介电响应有助于我们更好地理解微波传输和微波技术的应用。
在实际应用中，我们可以通过调整材料的介电常数和介磁常数等来控制微波在介质中的传输和衰减。
2021年被广泛使用的5G通信技术就是利用微波传输实现高速通信的一个典型例子。
纳米碳纤维复合材料的微结构调控及介电性能研究
纳米碳纤维复合材料的微结构调控及介电性能研究纳米碳纤维复合材料的微结构调控及介电性能研究引言纳米碳纤维复合材料具有较高的强度、刚度和导电性能，被广泛应用于电子、航空航天、汽车等领域。
然而，其介电性能对材料的使用效果、耐久性和可靠性有着重要影响。
因此，研究纳米碳纤维复合材料的微结构调控和介电性能具有重要理论意义和工程价值。
微结构调控微结构是纳米碳纤维复合材料中的基本组成单位，其形貌和分布对材料的性能具有重要影响。
研究者发现，通过控制纳米材料的合成方法、原材料比例和处理工艺等手段，可以实现对纳米碳纤维的微结构调控。
例如，使用不同的制备方法可以得到不同直径的纳米碳纤维，进而影响材料的导电性能。
此外，改变纳米碳纤维的形貌和分布也可以改善材料的介电性能。
介电性能研究纳米碳纤维复合材料的介电性能研究主要涉及电导率、介电常数和损耗因子等方面的表征。
实验研究发现，纳米碳纤维越细小，材料的介电常数越高。
这是因为细小的纳米碳纤维具有更大的比表面积，从而增加了与介质相互作用的界面面积。
此外，纳米碳纤维的导电性能也是影响介电性能的重要因素。
高导电性的纳米碳纤维可以提供较好的电子传输路径，从而增强材料的导电性能和介电常数。
尽管纳米碳纤维复合材料具有出色的性能，但其在实际应用中仍面临一些挑战。
首先，纳米碳纤维的制备过程复杂且成本较高，限制了材料的大规模生产和应用。
其次，由于纳米碳纤维的表面活性较高，容易与周围环境发生相互作用，导致材料的性能下降。
因此，如何解决这些问题，提高纳米碳纤维复合材料的性能和稳定性成为未来的研究重点。
结论纳米碳纤维复合材料的微结构调控和介电性能研究是当前材料科学领域的热点和难点问题。
通过合理的微结构调控和改进制备工艺，可以实现纳米碳纤维复合材料的性能优化。
此外，研究纳米碳纤维复合材料的介电性能对其在电子、航空航天、汽车等领域的应用具有重要意义。
未来的研究需要综合考虑纳米碳纤维的微结构调控和介电性能优化，进一步完善材料的性能，并解决制备成本和环境稳定性等实际问题，推动纳米碳纤维复合材料的实际应用综上所述，纳米碳纤维复合材料的微结构调控和介电性能研究是当前材料科学领域的热点和难点问题。
介电材料的微波特性测试方法研究
III
符号表
符号表
ε
介电常数 损耗角正切 电场强度 磁场强度 电流密度矢量 电位移矢量 电荷密度 介质的电导率 介质的磁导率 截止波数 品质因数 角频率 存储的平均电能 存储的平均磁能 功率损耗 谐振角频率 功率散耗 表面电阻 第一类的 0 阶贝塞尔函数 第一类的 1 阶贝塞尔函数 第二类的 0 阶贝塞尔函数 第二类的 1 阶贝塞尔函数 样品的径向波数 样品的横向波数 有载时插入损耗 反射系数 传输系数 谐振系统的几何因子 储存于介质样品外部与内部的电场能量比
KEY WORDS: Dielectric Materials, Microwave Measurement, Parallel Plate
Resonator Method, Dielectric Constant, Dissipation Factor
Dissertation Type: Application Research
tan δ JK E JJ K H J K J JK D
ρ
σ µ
kc Q
ω
WE WM Pl
ω0
Pd Rs J 0 (u ) J1 (u ) K 0 (v ) K1 (v)
u v
IA0l S11 S21
G W
IV
缩略词语汇表
缩略语词汇表
EMF MLCC MIC MMIC MUT WGE ASTM DR TE TM TEM HEM GPIB DUT DSP DLL DDE COM Electromagnetic Field 电磁波 Multi-layers Ceramic Capacitor 片式叠层陶瓷介质电容器 Microwave Integrated Circuit 微波集成电路 Monolithic Microwave Integrated Circuit 单片微波集成电路 Material Under Test 被测材料 Whispering Gallery Electric Mode 耳语坑道电场模式 American Society for Testing and Materials 美国材料与试验协会 Dielectric Resonator 介质谐振器 Tranverse Electric Mode 横向电场模式 Tranverse Magnetic Mode 横向磁场模式 Tranverse Electromagnetic Mode 横向电磁模式 Hybrid Electromagnetic Mode 混合电磁模式 General Purpose Interface Bus 通用总线接口 Device Under Test 被测器件 Digital Signal Processor 数字信号处理器 Dynamic Link Library 动态链接库 Dynamic Data Exchange 动态数据交换机制 Component Object Model 组件对象模型
手征介质电磁特性和光力研究
摘要手征介质因其特殊的物理特性在微波和光学领域已经获得了广泛地研究和应用，电磁波与手征介质相互作用是当前国际学术界一个研究热点。
本论文基于电磁场理论研究了手征介质的电磁散射和光力问题。
本论文将主要采用Mie级数解法、时域有限差分（Finite-Difference Time-Domain，FDTD）方法和传播矩阵方法（Propagation Matrix Method，PMM），对电磁波在手征介质中的电磁传播、散射、辐射光压和增益等特性进行了理论上的深入研究，探讨其在隐身和光学微操控等工程中的应用。
主要研究内容为：第一，基于Mie 级数解研究了单个手征异向介质球的电磁散射，同时模拟了金属球被双各向同性手征异向介质（Chiral Metamaterials，CMM）覆盖的双层球电磁散射；推导并实现了可用于计算单层和双层含色散均匀手征异向介质球的单、双站散射的Mie级数解；通过数值计算并比较了手征异向介质覆盖层的介电系数或磁导系数单负、介电系数和磁导系数双负以及手征参数等对金属球同极化和交叉极化散射的影响。
Mie级数解的计算结果表明：（i）手征异向介质球折射率增加时，谐振引起的更多表面模式会影响其散射。
由于手征异向介质球的负折射特性，因此与相同尺寸金属球相比，手征异向介质球的前向散射明显更大，而后向散射则正好相反。
（ii）相较于普通介质覆盖层而言，手征异向介质覆盖的金属球的手征参数通常可缩减大尺度双站角的雷达散射截面，因而手征介质是一种潜在的电磁吸波材料。
第二，基于辅助差分时域有限差分法模拟了平面波入射时，色散增益手征介质板和手征介质柱的电磁场和洛伦兹力密度分布。
首先，从本构关系出发，引入电磁色散和手征参数，推导了用于计算手征介质电磁特性的基于辅助差分方程（ADE: Auxiliary Differential Equation）的时域有限差分方法。
分别用Drude、Lorentz 和Condon模型来模拟手征介质，给出了色散手征介质中频域电、磁极化强度与感应电、磁极化强度和耦合电、磁极化强度之间的关系；推导了描述手征介质中场与流的微分方程组，并将其离散后获得三维、二维和一维ADE-FDTD递推表达式。
微螺旋炭纤维手性复合吸波材料的研究
微螺旋炭纤维手性复合吸波材料的研究
王召娣;寇开昌;毕辉;张较强
【期刊名称】《炭素技术》
【年(卷),期】2008(27)1
【摘要】微螺旋炭纤维独特的螺旋手性结构赋予其优异的吸波性能,本文结合自身实验,综述了微螺旋炭纤维复合吸波材料的研究进展,并分析其吸波机理在螺旋手性结构引起的电磁波交叉极化,同时对发展更好的微螺旋炭纤维手性复合吸波材料提出了可行建议。
【总页数】5页(P16-20)
【关键词】微螺旋炭纤维;螺旋手性结构;吸波性能;反射衰减;交叉极化
【作者】王召娣;寇开昌;毕辉;张较强
【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.742
【相关文献】
1.活性炭纤维/树脂复合吸波材料的研究 [J], 邹田春;冯振宇;赵乃勤;师春生
2.Sm2O3填充碳纳米管/磁性金属微粉双层吸波复合材料的制备与吸波性能 [J], 张拦;卫应亮;王璐
3.炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理 [J], 赵东林;沈曾民;迟伟东
4.两类聚苯胺复合基体手性材料吸波性能的研究 [J], 章平;王国强;谢红
5.炭纤维吸波复合材料结构设计的研究进展 [J], 李利伟;韩浩;全海宇;秦文贞;吴琪琳
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线 圈状
图
麻 花 状 螺 旋 形 手 征 碳纤 维
、
、
线 圈状
螺旋形手征碳纤维
,‘
直 线 形 碳 纳 米管
螺旋 形 手 征 碳 纤 维
与石 蜡 复合体 的
只 能 引 起 磁 极 化 而 不 能 引起 电极 化
即 只 能发 生 电
而对于手征材料
,
除 电磁 场 的 自极 化 外 还 出现 二 者 间 的 交 叉 极 化 磁 场 不 仅 引起 材 料 的 磁 极 化
,
电场 不
也 引起
仅 能 引 起 材 料 的 电极 化 材 料 的 电极 化
电与 磁 的 偶 合
,
而 且 能 引 起 材 料 的磁 极 化
,
螺 旋 形 手 征 吸 收 剂 的 吸波 机 理 在 于 它 特 殊 的螺 旋几 何 结 构 从 而 使 螺 旋 形 手 征 介 质具 有 额外 的 吸 收 机 制
,
交叉极化产生 可 以从一个
利用 手 征材 料做微波 吸 收材
,
料从 本 质 上 说就 是 利 用 它 的这 一性 质 成
‘一 ‘ ”
,
而且气相 生长
为 手 征 微 波 吸 收 材 料 的制 备 开 辟 了 新 的 途 径
催化
气相 生 长 螺 旋 形 手 征 碳纤 维 的制 备 己 经 进 行 了较 多 的 研 究 微 波 介 电特 性 的 研 究 还 未 见 报 道
纤维
, ,
但 有关 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维
本文 用 催化 气 相 生 长法 制备 了不 同结 构 的 螺 旋 形 手 征 碳
管 介 电常数 测 试 样 品 的制 备过 程 如下
石蜡 中
把 螺旋 形 手 征碳 纤维 和 碳 纳 米管均 匀 分散 在熔 化 的
然 后 把 处 于 液 态 的 石 蜡 和 螺 旋 形 手 征 碳 纤维 与 碳 纳 米 管 的混 合 物 浇 注 到 铜 质 标准
咒
法兰
数
,
中
,
固化 后 连 同法 兰 一 起 测 试 它 们与石 蜡 复 合 体 的介 电常
倍
,
而且
显著
随 频 率 的增 大 先 升 高 后 下 降 图
直 线形 碳 纳米 管 与 石 蜡 复 合体 的 砂 在
占 却 小 于 线 圈状 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维
、
大 于 线 圈状 和 麻 花 状 螺 旋形 手 征 碳 纤 维与石 蜡复合 体 的 砂 图
蜡 复合体 的 砂 值很 大 为 增大
,
螺 旋形 手 征 碳 纤维是典 型 的手 征 材 料
另外是垂直螺 线 圈轴 的 圆环 部 分
, ,
最 简 单 的 手 征 物 体 即 由 良导 体 构 成 的 单 匝 螺 线 定 性 解 释 这 一 现 象 一 是 平 行 于 螺 线 圈轴 的直 线部 分
, ,
把 螺 线 看 作 由两 部 分 组
七 占 比 麻 花状 的 大 得 多
所 以 线 圈状 螺 旋 形 碳 纤
,
维的
关
探讨 了 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维 与 微 波 的 作 用 机 理
手 征 特征 微 波 介 电常 量
螺旋 形 手 征 碳 纤 维
是 一 种 非 常有 发 展 前景 的 微波 吸 收 材料
键 词 螺旋形手征碳纤维 微波 吸收材料
,
圆环 部分 的 电流 而且必然
,
根 据 同样 的道 理
,
,
入 射 电磁 波 的 磁 场 将 在 圆 环 部 分 产 生 电 流
,
这 样 就 导 致 电偶 极 矩 不 但 与 入 射 电 场 有 关
而 且 与 入 射 电场 有 关
而 且 与入 射 磁 场 有 关
同样 磁
偶极 矩 不 但与入射磁场 有关
“
为 电磁 波 的 角 频 率 为 石 蜡 基体 的介 电常数 归
‘
,
公
。
“
。
,
公
随频率 的变 化 曲线
,
、
图
、
分别为 线 圈状螺旋形
、
手征碳纤维
麻 花状螺旋形 手征 碳纤维和
砂 和
占
直 线形 碳 纳 米管 与石 蜡复合体 的 扩
介 电损 耗 角 正 切
,
砂
‘
随 频 率 的变化
曲线 可 以 看 出 线 圈 状 和 麻 花 状 螺 旋 形 手
当 电磁 波 入 射 到
,
该线 圈上 时
入 射 电磁 波 的 电 场 将 在 其 直 线 部 分 产 生 感 生 电 流
, ,
根 据 电流 的 连 续 性 定 理
, ,
这 些 感 生 电流 必 然 要 流 经 其 圆 环 部 分 将 产 生 磁 偶极 矩
流 经 直线部分
直 线 部 分 的 电 流 将 产 生 电偶 极 矩
,
图
为 线 圈状 螺旋 形 手 征 碳 纤 维
、 拼
,
纤维的直径为
,
,
螺距
、
螺旋直径为
图
为麻花状螺旋形手 征 碳 纤维 纤维 的直径 为
图
螺 旋 形 手 征 碳 纤 维 的 扫 描 电子 显 微 镜 照 片
一
一 一
,
螺距为
、
,
螺旋直径 为
, ,
、
为 了进 一 步 研 究线 圈状 和 麻 花状 螺 旋 形
在 与微 波 作 用 时 容 易 形 成 界 面 反 射
,
达 不 到 吸 收 微 波 的 目的
维 比直 线形 碳 纳 米管 具有更 好 的吸 波性 能 是 一 种 比较理 想 的微 波 吸 收剂 手征碳纤维
的 介 电损 耗
线 圈 状 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维 的 介 电损 耗
占显 著 大 于 麻 花 状 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维
第
卷
第
月
期
无
机
材
料
学
报
,
年
文章 编 号
一
一
一
螺旋形手征 碳纤维 的微波介电特性
赵东林
料研 究所
摘 要
,
,
沈 曾民
北 京 化 工 大 学 可 控 化 学反 应 科 学 与技 术 基 拙 教 育 部 重 点 实 验 室 碳 纤 维 及 复 合 材
北京
、
研 究 了 线圈状 和 麻 花状 两 种 典 型 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维 以 及 直 线形 碳纳 米 管 在 螺旋 形 手 征 碳 纤 维 通 过 催 化 化学气相 沉 积 法 制 备
中图 分 类号
文献 标识 码
引言
研 究 人 员 在 制 备 出 在 微 波 波 段 内具 有 电磁 波 活 性
后
,
七
的手征材 料
,
很 快就 认识 到 这 种 材料 作为微 波 吸 收 材 料具 有很 大 的 潜力
【一 司
“一
, ,
〕并 进 行
,
了大 量 的理 论研
究 表
美国
、
日本 及 其 欧 洲 一 些 国 家 开 展 了 很 多 的 研 究 工 作
征 碳 纤 维 与 石 蜡 复 合 体 复 介 电常 数 的 实 部
扩 基本一致
, ,
而 且 随频率 的增 大 有 减 小 的
,
趋 势 这 种变 化 有利 于 实现 宽频 吸波 手 征碳纤维 与石蜡复合体 的
、
而直
图
线形 碳 纳 米管 与石 蜡复合体 的 已 是 螺 旋形
直 线 形 碳 纳米 管 的透 射 电镜 照 片
・
的 微 波 介 电特 性
,
直 线 形 碳 纳米 管 用 催化 裂
二 占 砂 扩
解 浮 游 法 以 苯 为 碳 源 制备 螺旋 形 手 征 碳 纤 维 与 石 蜡 复合体 的介 电常数 的 实 部 侧 和 虚 部 扩
比 直 线形 碳 纳 米管 与 石 蜡 复 合 体 的 小
,
但 线 圈状 螺 旋 形 碳 纤维 的 介 电损 耗 角 正 切
工艺参数为 反应温度
, ,
备 螺旋 形 手 征碳 纤 维
流量
,
,
反 应 设 备 为 卧式 气 相 沉 积 炉
、
, , ,
、
,
氨气
乙炔气流量
氢气流量
反 应 时 ’为
用 竖式 炉 催化 裂解 流 动法
以 铁 为 催 化剂
硫 为助 催化 剂
苯 为 碳 源 制备 直 线 形 碳 纳米 管
用 透 射 和 扫 描 电镜 观 察 螺 旋 形 手 征 碳 纤 维 和 直 线 形 碳 纳 米 管 的 结 构 和 形 貌
微 波 介 电 常数 的 测 量 用 波导 法 对 螺 旋形 手 征 碳纤 维和 直 线形 碳 纳米管 在 进行 了测量
导中
, ,
频 率 范 围 的 介 电常 数
把截面积 为
咒
的待测试样分别放入具有 同样截 面 尺 寸 的波
・
通过
,
网 络 分 析 仪 给 出试 样 的 介 电常 数
螺旋形 手 征 碳纤维和 直 线形 碳 纳米
,
虽 然 直 线形 碳 纳米 管和 石 图
,
,
但 它 对 微 波 的损耗
七占 分别为
线圈
占
状和 麻花状两 种螺旋形碳纤维 的
, ,
和
,
、
,
直 线形 碳 纳 米 管 的
而 且 碳纳米管 与 石 蜡 复合体 的 已 和 砂 都很大
,
这 样 使材 料 的本 征 阻抗 也 明 显
所 以 螺旋形手 征碳 纤 同样是 螺旋 形