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题目:轻质宽频雷达波隐身涂料吸波性能及机理研究

关键词:吸波材料,羰基铁粉,螺旋碳纤维,涂层设计

  摘要

涂覆型的雷达吸波材料在当前的应用较为广泛,技术也比较成熟,但当把它应用于航空装备时就遇到了增重太大的问题;同时大部分吸波材料对雷达波吸收的频率范围也比较窄,所以迫切需要一种比重低且吸波频带较宽的材料的出现,也就是所谓的轻质、宽频吸波材料。本文以羰基铁粉和螺旋碳纤维为主要吸波剂,研究了不同吸收剂配比和不同涂层结构在2.6~18GHz频带的雷达波吸收效果及规律。羰基铁粉吸收剂在8~18GHz频率范围内吸波性能较好,但反射率曲线趋势较陡,吸波频带窄;螺旋碳纤维在低频2.6~8GHz的吸波性能较好,反射率曲线比较平缓但其高频8~18GHz的吸波能力差。通过对涂层结构的设计,羰基铁粉和螺旋碳纤维的复合涂料可以明显提高涂层在2.6~18GHz频带上的吸波性能。测试涂覆在铝板上的吸波涂层反射率,吸波效果最好的样品在2.6~8GHz频率范围内反射率为-(2~8)dB,8~18GHz可达到-(8~14)dB,反射率曲线趋势平坦,吸波频带较宽。同时基于经典电磁理论和现有的涂层设计理论,就面层的反射效应、损耗层的损耗进行了讨论,研究了反射率随面层和损耗层的吸波剂含量及厚度的变化规律。实验结果表明螺旋碳纤维的加入不仅有利于吸波性能的提高,而且能有效降低涂层的重量。最后测试了木模型涂覆吸波涂层后的雷达截面RCS的变化,通过实验对比,说明了羰基铁粉和螺旋碳纤维复合吸波涂料具有良好的吸波性能。