雷達(dá)吸波涂層材料的研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 01:26
討論了電磁波的吸波機(jī)理,及其性能測(cè)量和計(jì)算方法,敘述了電阻型損耗、介電損耗、磁損耗型三種損耗機(jī)制的涂層材料及其電磁波吸收損耗機(jī)理,對(duì)不同種類的吸波材料在雷達(dá)波隱身方面的應(yīng)用進(jìn)行了全面的綜述,介紹了這一研究方向的最新進(jìn)展,并分析了每種材料的主要特點(diǎn)。重點(diǎn)討論了鐵氧體、碳納米管、導(dǎo)電高聚物等吸波材料的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、電磁特性對(duì)吸波性能的影響。對(duì)于磁損耗材料來說,良好的磁性能是其不可忽視的優(yōu)點(diǎn),但其密度高,穩(wěn)定性較差,影響了其性能發(fā)揮。針對(duì)其存在的缺點(diǎn),通過摻雜改性、共混等方式可提升涂層材料的吸波性能。在碳系材料中,多壁碳納米管的吸波性能較好,將磁損耗吸波材料與碳納米管進(jìn)行復(fù)合、包覆是目前吸波性能提高的主要手段。導(dǎo)電聚合物等新型吸波材料具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性好的特點(diǎn),單獨(dú)使用時(shí),阻抗匹配性差,通過對(duì)其摻雜改性或與磁損耗型材料復(fù)合,可增強(qiáng)其阻抗匹配性,提升吸波性能。最后,指出了雷達(dá)吸波材料未來的研究發(fā)展方向。
【文章來源】:表面技術(shù). 2020,49(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:15 頁(yè)
【部分圖文】:
吸波涂層的吸波機(jī)理
對(duì)于涂層的吸波特性,僅測(cè)量材料的電磁參數(shù)是不足以表現(xiàn)出吸波性能的,需根據(jù)測(cè)量涂層材料的反射損耗值來反映其吸波性能。根據(jù)GJB 2038A—2011可知,雷達(dá)涂層吸波材料反射率的測(cè)量方法可分RCS測(cè)試法與弓形測(cè)量法。作為常用實(shí)驗(yàn)方法,弓形測(cè)量法操作簡(jiǎn)便,對(duì)環(huán)境的要求較低,所以實(shí)驗(yàn)室普遍采用此方法測(cè)量。弓形測(cè)量法裝置如圖2所示,信號(hào)由發(fā)射天線發(fā)射出去,被樣板反射。測(cè)量時(shí)所用的金屬樣板是根據(jù)GJB 2038A—2011選取的尺寸為180 mm×180 mm×5 mm的鋁板。鋁板是用于校準(zhǔn)和實(shí)際測(cè)量的基底板材,它具有良好的導(dǎo)電性,遇電磁波時(shí),發(fā)生全反射,對(duì)涂層吸波材料的吸收性能無影響。因此入射波射入后,經(jīng)涂層吸收、轉(zhuǎn)化,一部分反射信號(hào)被另一個(gè)喇叭天線接收,傳送到網(wǎng)絡(luò)分析儀。由此得出的發(fā)射和接收功率間存在差值,差值即為電磁波信號(hào)的衰減狀況。將此差值取對(duì)數(shù)值后,轉(zhuǎn)化為吸波材料的反射損失RL,見式(7)。假如共有k層的涂層體系(如圖3所示),電磁波垂直入射到吸波涂層材料上,反射率R與其相應(yīng)層的電磁參數(shù)等相關(guān)。用RL代表反射損失,將反射率R取對(duì)數(shù)的形式,利用式(7)計(jì)算[17]反射損失:
由反射損失公式可知,通過求出材料介質(zhì)的輸入阻抗,可知單層涂層的反射損耗。同理,根據(jù)遞推算法求出第k層的輸入阻抗,帶入到式(7)中可知多層涂層材料總的反射損失。3 吸波材料在涂層中的典型應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以APTES為硅源制備SiO2包覆羰基鐵粉的吸波性能[J]. 剛駿濤,馮旺軍,李靖,劉力源. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于等離子體超材料的超寬帶吸波體設(shè)計(jì)[J]. 楊靖,章海鋒,張浩,劉佳軒. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[3]碳纖維粉-羰基鐵粉復(fù)合材料的吸波性能及在涂層中的應(yīng)用[J]. 陶睿,劉朝輝,班國(guó)東,羅平. 電鍍與涂飾. 2017(22)
[4]碳基復(fù)合吸波材料研究進(jìn)展分析[J]. 安銳,韋紅余,何敏,周來水,梁晉華,謝迪,張志平,吳煥琦. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(21)
[5]基于超材料的寬頻帶吸波體[J]. 周永光,李民權(quán),潘旭. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(12)
[6]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國(guó)東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳. 表面技術(shù). 2016(06)
[7]吸波材料結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡小賽,沈勇,王黎明,俞菁,邢亞均. 應(yīng)用化工. 2015(09)
[8]碳納米管/鈷鐵氧體復(fù)合材料的吸波性能及其優(yōu)化[J]. 陳明東,揭曉華,於黃忠,張海燕,黎鏡輝. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]石墨烯及其聚合物納米復(fù)合材料[J]. 張力,吳俊濤,江雷. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(04)
[10]磁性吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 劉祥萱,陳鑫,王煊軍,劉淵. 表面技術(shù). 2013(04)
本文編號(hào):3223519
【文章來源】:表面技術(shù). 2020,49(05)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:15 頁(yè)
【部分圖文】:
吸波涂層的吸波機(jī)理
對(duì)于涂層的吸波特性,僅測(cè)量材料的電磁參數(shù)是不足以表現(xiàn)出吸波性能的,需根據(jù)測(cè)量涂層材料的反射損耗值來反映其吸波性能。根據(jù)GJB 2038A—2011可知,雷達(dá)涂層吸波材料反射率的測(cè)量方法可分RCS測(cè)試法與弓形測(cè)量法。作為常用實(shí)驗(yàn)方法,弓形測(cè)量法操作簡(jiǎn)便,對(duì)環(huán)境的要求較低,所以實(shí)驗(yàn)室普遍采用此方法測(cè)量。弓形測(cè)量法裝置如圖2所示,信號(hào)由發(fā)射天線發(fā)射出去,被樣板反射。測(cè)量時(shí)所用的金屬樣板是根據(jù)GJB 2038A—2011選取的尺寸為180 mm×180 mm×5 mm的鋁板。鋁板是用于校準(zhǔn)和實(shí)際測(cè)量的基底板材,它具有良好的導(dǎo)電性,遇電磁波時(shí),發(fā)生全反射,對(duì)涂層吸波材料的吸收性能無影響。因此入射波射入后,經(jīng)涂層吸收、轉(zhuǎn)化,一部分反射信號(hào)被另一個(gè)喇叭天線接收,傳送到網(wǎng)絡(luò)分析儀。由此得出的發(fā)射和接收功率間存在差值,差值即為電磁波信號(hào)的衰減狀況。將此差值取對(duì)數(shù)值后,轉(zhuǎn)化為吸波材料的反射損失RL,見式(7)。假如共有k層的涂層體系(如圖3所示),電磁波垂直入射到吸波涂層材料上,反射率R與其相應(yīng)層的電磁參數(shù)等相關(guān)。用RL代表反射損失,將反射率R取對(duì)數(shù)的形式,利用式(7)計(jì)算[17]反射損失:
由反射損失公式可知,通過求出材料介質(zhì)的輸入阻抗,可知單層涂層的反射損耗。同理,根據(jù)遞推算法求出第k層的輸入阻抗,帶入到式(7)中可知多層涂層材料總的反射損失。3 吸波材料在涂層中的典型應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以APTES為硅源制備SiO2包覆羰基鐵粉的吸波性能[J]. 剛駿濤,馮旺軍,李靖,劉力源. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于等離子體超材料的超寬帶吸波體設(shè)計(jì)[J]. 楊靖,章海鋒,張浩,劉佳軒. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[3]碳纖維粉-羰基鐵粉復(fù)合材料的吸波性能及在涂層中的應(yīng)用[J]. 陶睿,劉朝輝,班國(guó)東,羅平. 電鍍與涂飾. 2017(22)
[4]碳基復(fù)合吸波材料研究進(jìn)展分析[J]. 安銳,韋紅余,何敏,周來水,梁晉華,謝迪,張志平,吳煥琦. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(21)
[5]基于超材料的寬頻帶吸波體[J]. 周永光,李民權(quán),潘旭. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(12)
[6]新型涂覆型雷達(dá)吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 班國(guó)東,劉朝輝,葉圣天,王飛,賈藝凡,丁逸棟,林銳. 表面技術(shù). 2016(06)
[7]吸波材料結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 胡小賽,沈勇,王黎明,俞菁,邢亞均. 應(yīng)用化工. 2015(09)
[8]碳納米管/鈷鐵氧體復(fù)合材料的吸波性能及其優(yōu)化[J]. 陳明東,揭曉華,於黃忠,張海燕,黎鏡輝. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]石墨烯及其聚合物納米復(fù)合材料[J]. 張力,吳俊濤,江雷. 化學(xué)進(jìn)展. 2014(04)
[10]磁性吸波材料的研究進(jìn)展[J]. 劉祥萱,陳鑫,王煊軍,劉淵. 表面技術(shù). 2013(04)
本文編號(hào):3223519
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