碳納米管復(fù)合材料的電磁參數(shù)與吸收電磁波性能的研究.pdf

1、本文研究了以碳納米管為主要吸波劑的材料的電磁參數(shù)及其吸波性能。通過研究碳納米管復(fù)合物的電磁參數(shù)，采用計(jì)算模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方法，研究了碳納米管復(fù)合材料的吸波性能。主要工作有如下幾個方面：石臘/碳納米管復(fù)合物的電磁參數(shù)研究；X、K波段環(huán)氧樹脂/碳納米管復(fù)合材料的吸波性能研究；低頻段(4-6GHz)下環(huán)氧樹脂/碳納米管的電磁參數(shù)研究和低頻下環(huán)氧樹脂/碳納米管涂層的吸波性能研究。 石臘/碳納米管復(fù)合物的電磁參數(shù)研究研究的結(jié)果表明頻率在2

2、-18GHz時(shí)，石蠟基的碳管復(fù)合物具有高的介電常數(shù)。其中最大值為40-60nmCNTs在2GHz時(shí)對應(yīng)值為65.35，最小值為10-20nmCNTs在9.2GHz時(shí)對應(yīng)值為10.76。他們的磁導(dǎo)率都很小。而通過實(shí)驗(yàn)表明在碳納米管在X和K波段具有良好的吸波性能，當(dāng)厚度1.2mm,CNTs含量5％時(shí)，最大吸收為-17.52dB，10dB以上的吸收可以達(dá)到3GHz。 低頻段(4-6GHz)下環(huán)氧樹脂/碳納米管的電磁參數(shù)研究表明頻率在3

3、-6GHz時(shí)，環(huán)氧樹脂基與碳管的復(fù)合材料介電常數(shù)比石蠟基的大，但磁導(dǎo)率則相似。而通過計(jì)算機(jī)程序模擬表明，單一采用碳管作吸波劑很難達(dá)到應(yīng)用的要求。通過將磁性吸波劑與碳管組成的復(fù)合吸波劑制成的吸波材料的結(jié)果表明磁性吸波劑可以大大提高碳管在低頻的吸波性能。其中采用80％(重量)的羰基鐵和5％CNTs(重量)復(fù)合吸波劑，吸收峰出現(xiàn)在3.26GHz，最大值為-7.18dB，大于6dB的吸收頻寬為0.93GHz，而當(dāng)采用5％碳管作表層，80％的羰基