隨著雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)、精確制導(dǎo)技術(shù)的迅猛發(fā)展與應(yīng)用,大型航空飛行器或裝備系統(tǒng)在使用時(shí)面臨極大的威脅。吸波材料可以有效降低目標(biāo)的可探測(cè)信號(hào),對(duì)提高目標(biāo)的生存與防御能力具有重要意義。傳統(tǒng)磁性吸波材料具有密度大、有效吸波頻帶窄、耐溫和耐腐蝕性差的問(wèn)題,無(wú)法滿足裝備在苛刻條件下長(zhǎng)期服役的要求。針對(duì)上述問(wèn)題,本文探究了具有不同微觀多孔形貌和孔隙率可調(diào)的多孔SiC基材料的可控制備方法,分析了多孔SiC基材料的形成過(guò)程,研究了多孔形貌、材料組成、多孔結(jié)構(gòu)對(duì)材料電磁參數(shù)和吸波性能的影響,為多孔SiC基吸波材料的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)與理論依據(jù)。以廉價(jià)、孔壁薄、孔道結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的生物質(zhì)茄子為前驅(qū)體,通過(guò)冷凍干燥、高溫碳化和碳熱還原步驟制備了生物質(zhì)衍生SiC基氣凝膠。所制備的生物質(zhì)衍生SiC基氣凝膠具有生物質(zhì)茄子三維連通多孔結(jié)構(gòu)的形貌特點(diǎn),密度在0.050-0.076 g/cm3之間。在1500℃下制備的生物質(zhì)衍生SiC基氣凝膠具有SiC納米線填充三維連通多孔SiC結(jié)構(gòu)的獨(dú)特形貌。從反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度分析了SiC孔壁和SiC納米線的形成過(guò)程。生物質(zhì)衍生SiC基氣凝膠在較低的密度下具有良好的抗壓性能,最大抗壓強(qiáng)度為2... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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隱身戰(zhàn)機(jī)與轟炸機(jī)的照片[22]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文-4-圖1-2入射電磁波的反射、吸收和透射過(guò)程示意圖Fig.1-2Schematicdiagramforprocessesofincident,reflectionandtransmissionelectromagneticwave因此，在設(shè)計(jì)吸波材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能減少表面的電磁波反射作用，使入射電磁波能進(jìn)入材料的內(nèi)部，也就是要符合傳輸環(huán)境和材料間的阻抗匹配條件。進(jìn)入材料內(nèi)部的電磁波能量要最大程度地被材料迅速吸收，降低電磁波的透射作用，也就是要符合材料對(duì)電磁波能量的衰減原則。由傳輸線理論可知[23]，電磁波的反射系數(shù)Γ，材料阻抗Zin與自由空間阻抗Z0的關(guān)系見(jiàn)式（1-2）。00ininZZZZ(1-2)iiniZ(1-3)000Z(1-4)式中i——材料的磁導(dǎo)率；i——材料的介電常數(shù)；0——自由空間的磁導(dǎo)率；0——自由空間的介電常數(shù)。當(dāng)電磁波的反射作用最小時(shí)，電磁波可完全進(jìn)入材料中，即Γ=0，Z0=Zin，00//ii。因此從阻抗匹配條件的角度，也就是要求材料的相對(duì)介電常數(shù)（0/ri）與相對(duì)磁導(dǎo)率（0/ri）相等。對(duì)于實(shí)際的吸波材料，很難滿足這一要求，但可以盡可能地減少相對(duì)磁導(dǎo)率和相對(duì)介電常數(shù)的差異。從能量衰減原則的角度，材料應(yīng)當(dāng)具有較高的損耗能力。但高損耗與阻抗匹配是相互矛盾的，高損耗必然引起高反射。因此在實(shí)際情況中要盡量平衡這兩個(gè)因素，才能達(dá)到最佳的吸波效果。

汀?hang等人[62]通過(guò)系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，SiC材料晶格內(nèi)部的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)對(duì)材料的吸波性能具有重要影響。他們采用X射線衍射儀、X射線近邊吸收光譜和透射電子顯微鏡對(duì)不同溫度下制備SiC納米線的堆垛層錯(cuò)狀態(tài)與電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。當(dāng)反應(yīng)溫度為1400°C時(shí)，SiC納米線的生長(zhǎng)方向與堆垛層錯(cuò)所在平面間的夾角為35°。當(dāng)溫度升高到1600°C時(shí)，這個(gè)夾角也隨之增加到90°，并且堆垛層錯(cuò)含量隨著溫度的升高而降低。在同步輻射X射線近邊吸收光譜中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SiC納米線堆垛層錯(cuò)的含量越高，所對(duì)應(yīng)C原子的未占據(jù)能態(tài)密度也越高。如圖1-3所示，SiC納米線的吸波性能也與其堆垛層錯(cuò)的含量有關(guān)。在1400°C溫度條件下制備的SiC納米線，其內(nèi)部堆垛層錯(cuò)含量最高，因此C原子的未占據(jù)能態(tài)密度最大。在電磁波作用下，產(chǎn)生極化作用，最終使在1400°C溫度下獲得的SiC納米線表現(xiàn)出最佳的吸波性能。圖1-3堆垛層錯(cuò)含量、C的未占據(jù)軌道能量和吸波性能與制備溫度之間的關(guān)系[62]Fig1-3relationshipamongthecarbonunoccupiedDOS,stackingfaultcontentandlowestRLvalueswiththefabricatingtemperature[62]對(duì)SiC介電材料的常溫吸波材料而言，在表面修飾磁性材料有利于阻抗匹配和界面極化作用。介電材料雖然沒(méi)有磁性，但采用耐高溫的介電材料對(duì)SiC

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3227808