碳基複合材料的吸波特性及其應用
在人類的發展曆程中,電磁波科學做出了巨大的貢獻。由於電子通信和雷達的發展,現代戰爭中的搜索和跟蹤能力大大提高,因此現代武器也受到很大威脅。隱身技術用於減小被探測目標的雷達截麵,從而降低雷達回波強度,從而大大提高戰爭武器的作戰能力和生存能力。
隱身技術的原理
隱身技術可以分為很多類別,比如可見光隱身技術、雷達隱身技術、紅外隱身技術、激光隱身技術等等。在戰爭中,雷達的應用已經成為Z可靠的探測手段,使用比例超過60%。因此,隱身技術的研究以雷達隱身技術為基礎,向高性能、多方向發展。
隱身飛機的機理本質就像黑色物體容易吸收光線一樣,隱身飛機的表麵材料會與電磁波發生相互作用。隱身飛機吸收電磁波後,通過吸收材料將電磁波轉化為熱能或其他形式的能量,從而使雷達回波Z小化,達到隱身效果。
麻豆成人网站簡介
麻豆成人网站是隱身技術的核心,吸收電磁波的效果直接決定了飛機被雷達探測到的概率。
吸收材料的分類
根據電磁波的吸收損耗機理,可分為介質損耗、傳導損耗和磁損耗三大類。
(1)介質損耗型麻豆成人网站是指介質通過反複極化產生“摩擦”,將電磁能轉化為熱能並加以消耗。(2)磁損耗吸收材料通過磁滯損耗、渦流損耗、磁共振等損耗方式實現損耗功能。(3)導電損耗吸收材料的機理與材料的導電性有關。材料內部會產生電流來抵抗外部磁場,這個電流會屏蔽外部磁場。
碳基材料作為介電損耗和導電損耗吸收劑受到廣泛關注,而鐵磁性金屬粉末和鐵氧體是磁損耗吸收材料的代表。
碳係吸收材料
碳材料主要依靠介電損耗衰減電磁波,具有一定的局限性。納米碳材料與金屬材料(如鐵、鎳、鈷等)複合。)及其氧化物,得到的複合材料既具有磁性金屬材料飽和磁化強度大的優越性能,又具有納米碳基材料重量輕、抗氧化性好的優點,還滿足電磁波的磁損耗和介電損耗。
當電磁波入射到納米碳基金屬複合材料表麵時,電磁波的衰減效應主要是通過界麵極化和共振效應實現的。
碳纖維複合麻豆成人网站
碳纖維是一種含碳量在90%以上的纖維狀碳材料,主要由高分子聚合物經紡絲、加熱、拉伸製成。實心碳纖維具有良好的導電性。當微波到達其表麵時,會有強烈的反射,達不到吸收微波的效果。但通過特殊的工藝處理,如中空多孔碳纖維、螺旋碳纖維等,可以提高碳纖維材料的介電性能或改變微波反射模式,從而達到吸收微波的效果。碳纖維材料一般具有高強度、高模量、高耐腐蝕性等特點,因此常與其他電磁材料複合製備新型麻豆成人网站。
楊等研究了Fe3O4碳纖維複合材料的吸波性能。結果表明,引入Fe3O4後電磁損耗增加,包覆改性的吸波效果優於共混改性。
碳納米管(CNTs)是由二維石墨片形成的無縫管狀結構,其中碳原子的六方晶格以一定的螺旋角圍繞心軸卷曲。其吸收機理主要是在電磁場的作用下作為偶極子產生耗散電流,耗散電流在周圍基體的作用下衰減,使電磁能轉化為熱能進行耗散。
與碳纖維不同,碳納米管具有可控的結構,可以被填充和修飾。林海燕等人研究了填充鐵的碳納米管複合材料的吸收性能。結果表明,隨著吸收層匹配厚度的增加,樣品的反射率向低頻方向移動。吸收層在Ku波段具有良好的吸收效果。
石墨烯-金屬複合材料
石墨烯是一種二維材料,具有由sp2雜化軌道組成的六方蜂窩狀晶格。氧化還原法製備的還原氧化石墨烯(rGO)中存在大量的缺陷和官能團,降低了石墨烯的導電性。同時,這些缺陷和官能團的出現可以產生費米能級的局域態,有利於電磁波的吸收和衰減。同時,基於還原氧化石墨烯的複合材料具有三維層狀結構,易於實現電子傳輸,極化損耗強。
含石墨烯的三元複合麻豆成人网站是目前的研究熱點之一,還原氧化石墨烯/磁性金屬粉末/聚合物的三元協同增強複合材料在近期發展迅速。
吸收材料的應用
隱身技術
對於現代隱身飛機,除了保證高性能的電磁波吸收性能外,應用的麻豆成人网站還應做到輕薄,有效吸收頻率盡可能寬。有效吸收帶寬的特點是衰減小於-10dB。
目前,除了戰鬥機,坦克、艦船等領域也越來越多地使用麻豆成人网站來躲避偵察波。
電子抗幹擾
隨著電子技術的飛速發展和電子產品特別是移動通信、計算機、家用電器的普及,人們的生活環境受到了電磁波的嚴重汙染,城市中高層建築的增多造成了電子環境的惡化。麻豆成人网站在減少電磁幹擾的镅方麵起著重要的作用。比如麻豆成人网站廣泛應用於RFID/NFC、無線充電等領域,解決RFID/NFC麵臨的金屬幹擾,解決無線充電的發熱問題,提高無線充電的效率。
到目前為止,碳基麻豆成人网站已經取得了一些突破,但離“強、寬、輕、薄”的要求還有一定差距。根據研究趨勢和實際需求,碳基麻豆成人网站的主要發展方向是材料複合化、結構多樣化和機理協同化。
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