● 摘要
吸波贴片的应用为电磁屏蔽和降低电磁波辐射的危害提供了新的方案。吸波微粒和其分布结构直接决定了吸波贴片的吸波性能,目前吸波贴片采用的微粒形体单一和分布结构可控性差,导致对于微粒的形体研究还需要进一步拓展,微粒分布结构有序化制造成为未来发展的必然趋势。本文针对吸波贴片制备中吸波微粒球磨片形化、生物型吸波微粒和有序化结构对吸波性能的影响机理展开研究。主要内容包括:
(1)采用分频段球磨工艺制备片形吸波微粒,并利用宽频设计的方法提高贴片的吸波性能。对于低频吸波微粒的制备,选取球磨的FeSiAl或FeSi颗粒作为低频吸波微粒,并对颗粒的粒径影响进行了分析和优化;对于高频吸波微粒的制备,选取球磨的片形羰基铁,并对片型羰基铁的球磨工艺和补强剂增强进行了优化;然后采用上述两种吸波微粒共混和分层设计方法制备了吸波贴片,结果表明两种方法均能提高吸波贴片的吸收率和吸波带宽,而分层的贴片性能提高效果更明显。
(2)为提高生物型吸波微粒的电磁性能,采用前处理的化学镀工艺和后处理的气相热分解约束成形工艺制备了复合型生物吸波微粒,并混合于吸波贴片中提高其吸波性能。所制备的吸波微粒包括具有优势形状的空心大片颗粒以及空心螺旋形颗粒,对于空心大片的包覆硅藻土颗粒,进行双层包覆后筛选出规则大片径颗粒后能够进一步提高其吸波性能,而对于包覆螺旋藻微粒,对其进行柔性分散包覆后,吸波微粒具有手性特点,吸波性能得到增强;将所制备的片形生物型微粒混合于前期制备吸波贴片中,结果表明含生物型微粒的低频吸波贴片性能明显优于单纯FeSi颗粒制备的吸波贴片,而对于含生物型吸波微粒的高频吸波贴片,吸波性能不仅在高频段性能优异同时能够兼顾低频段的吸波效果。
(3)基于吸波贴片的分布结构有序化制造,采用内部颗粒顺排和周期结构两种方式提高了吸波贴片的吸波性能。首先,颗粒顺排后吸波性能有明显提高,并在此基础上对顺排角度进行控制能够拓宽吸波频带;其次,采用周期化的劈尖结构制备吸波贴片,在同样质量的情况下从结构上提高了贴片的吸波性能,并搭建了吸波贴片的制造系统,给出了吸波贴片的具体制备工艺。
总之,本文对吸波贴片的微粒与分布结构展开研究,为吸波贴片性能提高提供了新的研究思路,具有深远的理论价值和工程意义。最后,根据高吸收率吸波贴片制备中面临的种种矛盾和系列问题,对未来的研究方向进行了分析和展望。