浅谈多层结构吸波复合材料

安莹莹

邯郸市邯山区环卫局，河北邯郸 056001

浅谈多层结构吸波复合材料

安莹莹

邯郸市邯山区环卫局，河北邯郸 056001

雷达探测技术的发展带来了吸波材料迅速发展，目前吸波材料作为一种高新军事技术，成为世界各国重点研究的对象，随着技术创新的逐步推进，新型吸波复合材料及对应的隐身技术的开发被提上日程。本文主要研究了吸波材料的分类和发展，并对多层吸波材料的吸波机理进行分析，期望能够研究出一种面密度小，力学性能可靠，综合性能优良的新型吸波材料。

吸波材料；复合；多层结构

1 吸波材料的分类及发展

1.1 吸波材料的分类

今年，雷达吸波材料（RAM）的研发在很大程度上影响着隐身材料的发展。因为雷达吸波材料技术是雷达隐身措施的重要技术之一，我们可以将它按照结构分为两类，即结构型吸波材料和涂覆型吸波材料。

1）结构型吸波材料。结构型雷达吸波材料一般是通过吸波剂分散到特种纤维（比如玻璃纤维、石英纤维等）增强的结构材料中，从而形成结构复合材料，结构型吸波材料的最突出的特点就是既能承载又能够减小目标的雷达散射截面；

2）涂覆型吸波材料。涂覆型雷达吸波材料一般通过把吸波剂与粘接剂按照一定比例混合之后涂覆于目标表面，从而形成吸波涂层。涂覆型吸波材料的优点是成本低且施工方便，它非常适合用于复杂外形，然而其缺点是耐候性差、粘结性差且耐高温性能差。

1.2 传统吸波材料研究进展

l）以铁氧体吸收剂为主体的吸波材料

在以往的研究中，对铁氧体吸波材料的研究相对比较多也较成熟。因为铁氧体吸收剂在高频的环境下其磁导率和电阻率都较高，因此电磁波就较易进入并且能够快速的衰减，所以铁氧体吸收剂就被广泛的应用在雷达吸波材料的研究中。

铁氧体吸收剂与磁性金属粉相比较，它的优点是具有良好的频率特性、相对磁导率大且相对介电常数小，所以铁氧体吸收剂适用于匹配层的制作，并且在低频拓宽技术方面具有很好的应用前景，但是铁氧体吸收剂也存在缺点，比如密度较大且温度的稳定性比较差。

2）以氧化锌晶须吸波剂为主体的吸波材料

我们知道，氧化锌是一种具有许多功能的金属氧化物，这种材料大量的应用于轻工、国防、化工和电子等领域。以氧化锌为基础生长成为单晶微纤维状的氧化锌晶须不但具有单晶体的高强度特性，同时也具有氧化锌的多功能的特性。氧化锌晶须中的四针状氧化锌晶须的微观晶体结构与一般的氧化锌粉并没有本质的区别。

2 多层吸波材料吸波机理分析

2.1 多层吸波材料的设计

材料分为3层，吸波层一含42wt%的铁氧体、吸波层二含60wt%铁氧体、吸波层三含6wt%纯化碳纳米管。

通过模具控制总厚度在4mm，因为试验总共是8层玻璃纤维，所以每层的厚度大致是0.5mm，吸波层一由4层玻璃纤维构成，所以厚度是2mm，吸波层2由2层玻璃纤维构成，所以厚度是1mm，吸波层三也是由2层玻璃纤维构成，所以厚度是1mm。

2.2 实验步骤

l）将玻璃布裁减成规格为200mm×200mm，并记录其重量；2）在其中加入固化剂等原料，并进行充分搅拌；3）在玻璃布上涂上已经制备好的胶液；4）在阴凉处放置1h～2h；5）裁剪预浸料，按一定的尺寸和设计方案把3层吸波剂涂刷在相应的预浸料上，并预定方案叠放；6） 6.5MPa条件下加热到105℃，保温90min，卸压、降温、脱模。

2.3 结果

在试验中，存在各种各样的影响因素，如电磁参数测量中存在的偏差、试验制备过程中存在的结构误差（吸波层的厚度、材料表面的光滑度等）、设计计算过程中存在的误差等。这些干扰会影响试验模拟结果，但是我们通过观察试验结果发现，模拟结果的吸波性能变化曲线与试验测量结果几乎一致，试验过程中的偏差并没有对试验结果的科学性构成重要影响。

3 传统吸波剂对吸波性能的影响

在研究过程中，我们为了提高频率选择表面吸波材料在中低频段的吸波效果，可以通过以下方法来进行改善，就是在材料底部加入1层～2层的吸波层，这个吸波层必须由70%的羰基铁粉或者铁氧体制备而成。

出现这种现象的原因，我们在试验总结中认为，主要是因为玻璃纤维下部的金属层，这层金属层加强了纤维材料的反射能力，从而使得玻璃纤维表面电流减小，使得其承担的瞬态电压降低，抵消了一部分电阻损耗的能力。

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1674-6708（2010）28-0145-01