編號：CYYJ043564
篇名：石英纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的微波吸收設(shè)計
作者：李學(xué)山 禮嵩明 李勇峰 黃浩 鹿海軍
關(guān)鍵詞： 微波吸收復(fù)合材料 有效吸收帶寬 超表面 反射率
機構(gòu)： 中國航空制造技術(shù)研究院復(fù)合材料技術(shù)中心 空軍工程大學(xué)基礎(chǔ)部
摘要： 目的實現(xiàn)石英纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料在低厚度(2~4 mm)下的寬頻微波吸收,拓展有效吸收帶寬(Effective Absorption Bandgap,EAB)。方法基于阻抗匹配與衰減特性設(shè)計出石英纖維增強環(huán)氧樹脂基功能層及其微波吸收復(fù)合材料,并利用超表面的電磁諧振增強作用進(jìn)一步提升EAB。結(jié)果F1功能層具有良好的阻抗匹配特性與高頻諧振特性,F2功能層具有強損耗與低頻諧振特性;以F1與F2分別為阻抗匹配層與損耗層,設(shè)計出的厚度為2.04 mm的微波吸收復(fù)合材料在8.80~16.95 GHz具有≤–10 dB的反射率(Reflection,R),EAB為8.15 GHz,厚度分別為3.06 mm與4.08 mm的微波吸收復(fù)合材料也具有良好的寬帶吸收性能;超表面的引入能夠改善寬頻范圍內(nèi)的阻抗匹配,增強微波吸收復(fù)合材料的電磁諧振損耗,從而拓展復(fù)合材料的EAB,厚度為3.06mm的復(fù)合材料的實測EAB由5.69GHz拓展到10.34GHz,且實測反射率變化趨勢與設(shè)計結(jié)果具有一致性,加載超表面后復(fù)合材料的力學(xué)強度保持率>96%。結(jié)論傳統(tǒng)材料的微波吸收機制與超表面的阻抗匹配改善與諧振增強機制相結(jié)合可以進(jìn)一步提升復(fù)合材料的微波吸收性能,為后續(xù)復(fù)合材料的高效微波吸收設(shè)計提供一定的參考。
