除雪化冰路面微波敏感涂层材料与设备

为了在寒冷地区进行科学有效、环保经济的道路除雪化冰,弥补现有传统除雪化冰方法存在的缺陷,提出微波除雪化冰涂层技术。基于微波吸收材料的吸波机理与影响因素,优选羟基铁粉(RW)、羟基铁粉(YW1)、四氧化三铁、氧化铝和膨胀石墨作为微波敏感涂层吸波材料,进行微波敏感涂层材料融冰试验;通过对比不同组试验的温度升高值,分析不同涂层材料吸收微波产热并融化厚冰的能力,选用四氧化三铁、RW、膨胀石墨作为涂层材料分别进行涂层试件加热与融冰试验,研究沥青混凝土吸波涂层路面实际吸收微波融雪化冰的能力,在沥青混凝土试件制作涂层后,冻制5cm的厚冰,微波加热下采用升温差值来直观比较涂层材料吸收微波升温能力,综合考虑微波除冰效率、经济成本等因素,提出选用膨胀石墨作为微波敏感涂层材料。此外,进行了除雪化冰微波设备发射频率、功率、磁控管阵列等技术参数研究,在此基础上研发了便携式微波除冰车,并进行了便携式微波除冰车现场涂层微波加热试验。研究结果表明:四氧化三铁、RW、膨胀石墨3种材料吸收微波升温融冰的效果较好,膨胀石墨60s升温差值为40.2℃,四氧化三铁为8.4℃;采用膨胀石墨作为涂层材料与便携式微波除冰车配合应用的除冰效果良好,今后可为大型微波除冰雪设备的研究开发提供依据。     

伪装发泡覆盖材料微波吸收性能研究

通过一次性发泡获得高吸收性能的微波吸收材料,该技术具有创造性和重要实用价值。研究表明,理论与实践的结合是研制微波吸收材料的基本途径,以简单的工艺、较低的制和发展地面目标反雷达伪装覆盖材料是必要与可行的。     

吸波材料地雷壳体防远距离雷达探测特性

为降低雷场的雷达侦察发现概率,提高地雷的障碍效果和生存能力,研究了微波吸收材料新型地雷壳体以提高防雷达探测性能,讨论了地雷目标雷达散射特性。当微波从壳体顶部或正侧面照射时,雷达散射截面(RCS)较强。采用羰基铁和铝合金粉为吸收剂设计和制作了微波吸收材料,在2~18GHz频率内的微波吸收衰减超过10dB。选用不锈钢纤维和羰基铁粉并采用注塑工艺制作了具有电磁屏蔽和微波吸收性能的地雷壳体样品。合成孔径雷达(SAR)探测实验结果表明:当微波从壳体顶部或正侧面照射时,RCS在8~12GHz频率内的微波衰减达到10dB。     

陶瓷材料吸收微波的微观机制

分析带电粒子在微波电场中动力学方程的解,可知微波电场对带电粒子做的功一部分变成粒子为克服周围环境阻尼力做功,另一部分变成粒子向外辐射的电磁波能量.材料本身吸收的微波能量就是材料内部所有带电粒子克服阻尼做功之和.材料对微波的吸收能力与阻尼系数关系极大.在金属中,自由电子受到的阻尼力非常小,所以金属对微波几乎全反射.在陶瓷材料中,带电粒子受到的阻尼非常大,所以陶瓷也很难吸收微波,与金属的全反射相反,微波几乎全部穿透陶瓷材料.随着温度的升高,陶瓷材料中带电粒子受的阻尼力下降,其对微波的吸收能力也大大增强.     

微波吸收材料的分块设计方法

通常的微波吸收材料采用单层或分层的设计方法,由于各层之间传输的电磁波的幅度和相位变化相互制约,不能独立发挥作用,因而不能有更有效地提高吸收性能,展宽频带,提出了微波吸收材料分块的新技术,给出了它的原理、方法和实例,将微波吸收材料分成数块,每一块反射的幅度和相位可以单独控制,精心调控这些幅度和相位,使合成的矢量幅值较小,就能在较宽的频率内,使总反射较小,设计和实验结果表明：利用现有材料,在8－12GHz频率范围内可以设计出反射率优于－35dB的吸波材料,而8－18GHz频率范围内可以优023dB.3-18GHz频率范围内的设计和实验结果都能使反射率优于－10dB,这样的结果是分层设计无法做到的,证实了分块设计法确能有效提高微波吸收材料性能。     

碳包覆NiO@Ni纳米复合物微波吸收性能研究

由于微波吸收材料在军事和民间的广泛应用,近年来微波吸收研究受到人们广泛地关注。本文成功合成了具有核壳结构的NiO@Ni@C纳米复合物。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和矢量网络分析仪研究NiO@Ni@C纳米复合物的晶体结构、形貌以及微波吸收性能。结果表明:碳均匀的包覆在磁性纳米颗粒NiO@Ni的表面。在微波频率在1~18 GHz范围内研究了NiO@Ni@C纳米复合物的微波吸收性能。NiO@Ni@C 2/1具有优异的微波吸收性能,微波吸收性能明显好于NiO@Ni@C 1/2和NiO@Ni@C 1/1。在微波频率为6.1 GHz,厚度为3.76 mm时,NiO@Ni@C 2/1的最小RL值可以达到-52.0 d B。在厚度为2.5 mm时,RL值低于-10 d B的吸收频宽为3.2 GHz(微波频率从8.3到11.5 GHz)。     

基于红外热成像的微波场中液体加热特性研究

根据红外热成像原理,提出了基于红外热成像的微波加热特性研究方法.以乙醇、食盐水、蒸馏水为实验材料,分别研究不同微波输出功率和不同液体对微波吸收功率和微波穿透深度特性的影响.实验结果表明,微波输出功率和液体的介质损耗值越大,液体的微波吸收功率越大,液体的微波穿透深度与液体的介电性质有关,与微波输出功率无关.所提出的方法得到的结论与理论计算一致,可用于对不同液体的微波吸收功率和微波穿透深度特性的对比,为微波加热特性和高效利用微波能提供了新的研究方法.     

国内期刊亮点

<正>石油磺酸钡有助于提高微波吸收涂层耐腐蚀性能微波吸收涂料在隐身技术、电磁屏蔽及人体防护等方面有着广泛应用。羰基铁粉是磁损耗型微波吸收涂料中的主要吸收剂,由于海洋环境容易发生腐蚀,阻碍了此类涂料在海洋环境的应用。为提高此类微波吸收涂料的耐腐蚀性能,中航工业北京航空材料研究院隐身材料专业黄大庆研究团队通过在涂料中添加缓蚀剂石油磺酸钡改善了其盐雾腐蚀性能。研究表明,添加质量分数     

纳米La0.8Ba0.2MnO3/Ni粉复合体系的微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备La0.8Ba0.2MnO3 粉体,并与纳米Ni 粉按不同质量比复合,制得复合材料样品.测量样品在2～18 GHz 频率范围内的复介电常数、复磁导率并计算微波反射系数,分析不同组分对材料微波吸收性能的影响及其可能的吸收机制.研究结果表明复合体系比单一组分样品具有更好的吸收效果;当La0.8Ba0.2MnO3含量为62.5%时,材料微波吸收效果最佳;当样品厚度为2 mm 时,大于10 dB 的吸收频宽达到3.6 GHz,最大吸收峰值为24 dB;当样品厚度为1.8 mm 时,大于10 dB 的吸收频宽达到3.3 GHz,最大吸收峰值为44 dB;LaMnO3在A 位掺杂Ba2 ,其电磁性能将发生变化,再与磁性纳米Ni 粉复合,介电损耗和磁损耗的综合作用能使体系的微波吸收效能显著加强.     

微波的危害及微波防护膜的研究

从近期的国内外研究报告看出，人们对微波生物效应有了新的认识。为了消除微波对人体辐射的不良影响，笔研究了有效的防护措施，提出一种由微波吸收材料和微波反射材料组成的防护膜，设置在微波源与保护主体之间。经实验测得手机上采用微波防护膜后，防护区域微波射场强可降至5μW/cm^2以下，符合国家的卫生标准，有效地多功能解决了微波辐射的危害问题。     

纳米吸波材料及性能

由于纳米材料特殊的结构特征及其特殊的物理化学特性,使得纳米材料具有极好的吸波特性。文章从纳米材料的特点出发,分析了纳米吸波材料的性能特点,阐述了其吸波机理;介绍了各种纳米吸波材料的制备及性能的最新研究进展。     

碳纳米管的本征微波吸收特性研究

从碳纳米管电磁参数和微波吸收特性的实验结果出发,分析探讨了碳纳米管的本征微波吸收机理,并得出结论:界面极化吸收、多重反射和散射以及螺旋型碳纳米管的手性微波吸收是碳纳米管的主要本征微波吸收机理.碳纳米管的结构缺陷能增强极化效应,从而增加介电损耗;碳纳米管所具有的小尺寸效应、表面效应(比表面积大)、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等有利于其微波吸收.碳纳米管的电容率值远大于磁导率值,碳纳米管是一种介电损耗型吸波介质.     

吸波涂层损伤对隐身性能的影响

装备表面覆盖的吸波涂层在长期使用后容易发生磨损、膨胀、老化等损伤,从而影响吸收性能。利用反射率、相位测量和微波成像技术,研究了这3种损伤模式及其对吸收性能的影响。首先制作了带有三种损伤类型的雷达吸波涂层和红外 雷达兼容吸波涂层样板,采用弓形法测量反射率和相位,采用雷达散射成像系统建立样板散射图像。通过实验结果和定性分析,发现所有类型的损伤都使涂层吸收性能恶化,其相应的吸收频带变窄,并随涂层的结构或吸波材料成分的变化而变化。其中,磨损损伤模式对这两种吸波涂层的影响最为严重,导致吸收能力急剧下降。     

复合型阻抗加载微波吸收材料的研究

研究了遗传算法在复合型阻抗加载微波吸收材料设计中的应用,分别对多层铁氧体吸波材料和复合型阻抗加载吸波材料的厚度和结构进行了优化计算.理论分析结果表明,随着阻抗加载电路在多层铁氧体吸波材料中的加入,3 mm厚和5 mm厚的吸波材料的吸收性能分别提高了20 %和10 %,而且在频段上也更加符合宽须吸收的要求.     

Effect of TiO_2 Addition to the Microwave Absortion Property of Polyaniline Micro/Nanocomposites

1 Results Recently,conducting polymers as molecular wires have attracted considerable attention because of their long conjugated length,metal conductivity and promising potential application in nanodevices.It is important to manipulate the synthesis parameters or additives used in order to produce conducting polymer showing moderate conductivity,magnetic and dielectric properties that could enhance its microwave absorbing and shielding properties.As nano-material possessing moderate conductivity,dielect...     

FSS在吸波材料中应用的实验研究

对频率选择表面(FSS)在复合吸波材料设计中的应用进行了研究．把具有不同几何图案的FSS置于多层复合吸波材料中的不同位置，得到多个不同的样品，并在以HP8722ES矢量网络分析仪为核心的弓形法测试系统中进行微波吸收性能测量．测试结果表明：FSS的存在显著影响复合吸波材料的吸收性能；FSS的图案、几何尺寸以及在复合结构中的位置都对样品的反射率特性产生影响．优化FSS在复合吸波材料中的使用可获得频带较宽、吸波性能较强的复合吸波材料。     

AMC吸波体设计及其应用

对基于涡旋谐振环的AMC结构引入介质损耗,得到了一种“完美”吸波体,实现了单一频点2 GHz下较强的窄带吸波;然后加载集总参数元件拓展吸波体的频带宽度,在低频超宽带1.7 ~ 2.2 GHz范围实现了90%以上的吸收率,并对其吸波机理进行了分析;最后将宽带吸波体敷设到开缝腔体内壁上抑制腔体谐振,解决了屏蔽腔体的高谐振问题,开辟了超材料的一个新的应用领域。     

羰基铁吸波材料性能提升研究进展

为了研究提升羰基铁吸波材料吸波性能,对大量研究羰基铁吸收剂的形貌控制、表面包覆材料以及与其他不同损耗吸收剂复配的文献进展进行回顾和概括,并对今后羰基铁性能提升方面的研究走向进行展望.研究结果表明,羰基铁吸收剂仍将是今后隐身和电磁兼容领域研究和应用的主要方向.     

先微波可调谐超材料吸波体研究进展

 随着电磁波干扰防护技术与隐身技术的的发展,吸波材料已成为科学研究的重要课题。介绍了材料的吸波原理、吸波材料的分类及其特征,总结了超材料吸波体在微波频段的应用研究现状,综述了超材料作为可调谐吸波体的研究进展,展望了超材料在可调谐吸波体中的研究趋势。     

水玻璃砂微波加热过程温度场测试与分析

通过系统测试和分析水玻璃砂在微波加热过程中的温度场,揭示了水玻璃砂微波加热的快速升温及型芯内外同时升温等特性。通过实验和分析,探讨了形成这些特性的原因。提出了微波加热过程中水玻璃砂型芯的升温主要依赖于水玻璃对微波的吸收的观点。