編號：CYYJ02586
篇名：羰基鐵粉復(fù)合多孔吸波涂層的優(yōu)化設(shè)計(jì)
作者：楊平安 黃宇軒 李銳 孫楊 黃鑫 壽夢杰 楊健健
關(guān)鍵詞： 吸波涂層 羰基鐵粉 三維多孔結(jié)構(gòu) 輕質(zhì) 寬頻
機(jī)構(gòu)： 重慶郵電大學(xué)自動化學(xué)院 中國人民解放軍軍事科學(xué)院防化研究院
摘要： 目的解決吸波劑羰基鐵粉顆粒(CIP)構(gòu)成的吸波涂層存在密度較大、涂層厚度過大的問題。方法利用三維多孔結(jié)構(gòu)降低復(fù)合吸波涂層的密度并改善阻抗失配,從而構(gòu)筑輕質(zhì)寬頻羰基鐵粉復(fù)合吸波涂層。利用有限元分析軟件建立了羰基鐵粉/石蠟復(fù)合多孔吸波涂層的仿真模型,通過仿真研究了三維多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率、孔徑和孔隙分布方式對復(fù)合吸波涂層性能(最小反射損耗、有效吸收帶寬、峰值吸收頻率和密度)的影響規(guī)律,揭示了羰基鐵粉多孔結(jié)構(gòu)的吸波機(jī)理,并確定了具有最佳綜合性能的羰基鐵粉三維多孔復(fù)合吸波涂層的結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果隨著孔隙率的增加,涂層密度減小且峰值吸收頻率向高頻移動;而隨著孔徑的減小,涂層除峰值吸收頻率向高頻移動外,最小反射損耗和有效吸收帶寬分別呈減低和增加的趨勢,吸波性能得到有效改善。孔隙分布方面,在隨機(jī)、有序、梯度遞減和梯度遞增4種分布方式中,梯度遞減分布表現(xiàn)出最佳的吸波性能。相較于無孔結(jié)構(gòu),羰基鐵粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%、孔隙率為16%、孔徑為0.325 mm、孔隙呈梯度遞減分布的三維多孔涂層,其有效吸收帶寬(RL<–10 dB)拓展了49.3%(從4.10 GHz增加到6.12 GHz),密度降低了4%(從2.71 g/cm3降低到2.6 g/cm3),而最小反射損耗僅僅損失0.7%。結(jié)論多孔結(jié)構(gòu)的引入可以實(shí)現(xiàn)羰基鐵粉涂層輕質(zhì)、寬頻吸波的目的。
