● 摘要
采用多层结构的雷达吸波材料是依据阻抗匹配原理提高材料吸波性能的重要进展之一。吸波材料的吸波能力与厚度密切相关，厚度薄时吸波效果较差，现有的多层吸波材料一般有较大的厚度和面密度，降低了实际应用中的使用性能。因此，本文以织物为基材制备吸波材料，与传统铝板上的吸波涂层材料相比，织物涂层吸波材料面密度较低、厚度较薄、易于加工成型、可直接覆盖于各种外形复杂的装备表面；同时，将织物的网眼孔隙结构用于吸波材料的结构设计，可改变电磁波的传播路线，使入射电磁波在吸波材料内部通过一系列的散射反射吸收过程得到最大损耗。 在三种织物基材——无纺布、平纹布、斜纹布上制备了织物涂层复合吸波材料，优选了水性聚氨酯为粘结剂，羰基铁粉和乙炔炭黑为吸波剂，研究了吸波材料的组分（吸波涂料、基材等）、多层吸波材料的结构和吸波材料的表面改性（超声化学镀镍和化学镀铜）等方面对吸波性能的影响，探讨了化学镀铜层的吸波机制。采用3cm波导测量系统和矢量网络分析仪测量吸波材料的电磁参数和反射率，扫描电子显微镜观察吸波剂的表面形态，能谱分析仪分析改性吸波剂样品的表面成分和含量，光学显微镜观察织物涂层的表面形貌。 在吸波材料的组成方面，不同织物基材对吸波性能的影响不同。三种织物基材中，无纺布吸波材料面密度最小，吸波性能较好，单层面密度0.2 kg/m2左右时吸波效果最佳。在结构方面，采用不同阻抗的吸波涂层作为匹配层和损耗层以及在织物涂层中穿插不具有吸波能力的织物基材，降低了复合涂层的面密度和厚度，提高了材料的吸波能力。 在吸波材料的表面改性方面，对羰基铁粉化学镀改性的研究结果表明，超声镀镍和超声镀铜改善了羰基铁粉的吸波性能，超声镀铜羰基铁粉吸波材料的反射率峰值由原始羰基铁粉吸波材料的-15 dB降低至-26 dB；制备了化学镀层和涂层复合的涂镀层吸波材料。对铜镀层+吸波涂层复合结构的吸波材料，与常温镀铜相比，在反射率峰值接近的情况下，40 ℃镀铜吸波材料的叠层总厚度降低。研究结果表明，镀铜层的氧化和化学镀铜中氧化亚铜的生成改变了铜的阻抗性能，由于铜、氧化亚铜、氧化铜三种物质导电性能不同，铜镀层材料可以用于制备损耗层（导电层或磁性层）和绝缘层或半导体层结合的多层复合吸波材料。