碳团簇型微波吸收功能材料的研究,在国内外是一个新方向,这是从理论上根据对分子振转频率与结构之间的关系,通过计算而设计与研制的一种新的微波吸收材料。本文通过微波吸收涂层的结构优化设计,制备得到了密度较低的双层结构及三层结构的碳团簇型微波吸收涂层体系,并讨论了微波吸收涂层中碳团簇材料的碳化温度、含量、混合比例、组合顺序方式等因素对其吸波性能的影响。研究了制备碳团簇型吸波材料原材料的结构特性、电荷分布、电偶极矩、能级分布及其热力学特性。同时研究在外场作用下,甲烷分子、碳分子线的结构、电荷分布、极化率及激发态等特性。 研究结果表明:不同碳化温度处理后得到的碳团簇材料,按不同方式组合成的双层微波吸收涂层体系,其吸波性能差异很大。同时双层结构微波吸收涂层存在明显的方向性,如1000℃碳化的10″材料与700℃碳化的7″材料组合的吸波性能远好于7″材料与10″材料组合的结果。在8.2～12.4GHz频率范围内,其对微波的最小反射率为-31 dB,其中反射率小于-10dB的有效带宽占总频率范围近60%,且质量较轻,密度仅为1.16g/cm~3。改变吸收剂在变换层和吸收层的含量进行研究,低含量的变换层可与不同含量的吸收层组合可得较好的吸收性能,在8.2～12.4GHz频率范围内,对微波的最小反射率可达-33dB,其中有效带宽达78%。理