【摘 要】
:
随着军事飞行器对隐身的要求不断提高,吸波材料性能的研究成为“焦点”。磁性材料作为吸波材料中重要组分,其磁导率的提升可以增加损耗,又可以改善阻抗匹配。即提高材料磁导率是材料微波吸收性能提高的有效手段。但当前的研究主要是通过降低介电常数来提高吸收效果,并不能体现磁导率的提升对吸波效果的影响,且对提升磁导率途径的研究很少。因此,本文以提升磁导率为目标,提出两条可实现的途径并给出其原理;同时以球状羰基铁粉
论文部分内容阅读
随着军事飞行器对隐身的要求不断提高,吸波材料性能的研究成为“焦点”。磁性材料作为吸波材料中重要组分,其磁导率的提升可以增加损耗,又可以改善阻抗匹配。即提高材料磁导率是材料微波吸收性能提高的有效手段。但当前的研究主要是通过降低介电常数来提高吸收效果,并不能体现磁导率的提升对吸波效果的影响,且对提升磁导率途径的研究很少。因此,本文以提升磁导率为目标,提出两条可实现的途径并给出其原理;同时以球状羰基铁粉为对象,利用高能球磨工艺和热处理工艺来验证提升磁导率途径的有效性,最终获得较为优异的制备工艺和吸波性能良好的磁性吸波材料。主要研究内容及成果如下:(1)对磁导率与吸波性能间关系进行了理论分析,并通过MATLAB仿真分析得到磁导率的提升对吸波性能的提高有显著影响:其实部决定着最大吸收值,虚部决定最大吸收的位置,且其与介电常数越接近,吸收效果更好。(2)基于理论分析,提出了提升磁导率的两条途径:一是通过饱和磁化强度的提高、磁晶各向异性的减小及内应力的降低等调整内禀性参数;二是改变形貌参数来提高各向异性,进而突破Snoek极限。提出实现的手段包括纳米化、纳米晶化、复合化、片状化等。综合分析常用工艺后,本文着重分析高能球磨和热处理工艺机理,证明其是提升磁导率的有效手段。(3)通过高能球磨法,对调节工艺参数(助剂、时间、球料比)提高磁导率进行了实验研究,并分析了其对样品形貌、晶型、磁导率和吸波效果的影响。结果表明:助剂粘度较小的乙醇获得的研磨效果较为理想;随研磨时间的积累,样品的形貌趋于片状化,而扁平率和尺寸先增大后减小;样品的晶粒尺寸随着研磨时间逐渐减小,内部应变逐渐增加;磁导率实部和虚部在12h时分别提升至2.73和1.19,反射率最值为-19.83 d B。球料比对磁导率的提升也受研磨效果的决定,球料比10:1比8:1的研磨效果更好,磁导率的提升幅度也更高。综合对比后,提高磁导率效果较优异的高能球磨参数是乙醇作为助剂,研磨时间为12h,球料比为10:1。(4)通过预处理和后处理工艺,对进一步提高球磨后材料磁导率进行了实验研究,分析了其对样品磁导率和吸波性能二次提升的效果。结果发现,预热处理条件分别为温度150℃,时间3h和采用恒温箱相比于其他组别更易获得扁平率高的粉体,但磁导率提升效果不佳。而200℃/2h时提高最大,其实部为3.20,虚部为1.62,而其反射率损耗可在5.62 GHz达到-23.35 d B。后热处理主要通过改变材料内部应变来实现磁导率的提升,但提升效果并不理想。而超声后处理效果较好,磁导率实部可由2.73升高至2.91,虚部可达到1.31,而其反射率损耗可在7.1 GHz达到-22.3 d B。提高磁导率效果较优异的热处理工艺参数为预处理200℃/2h,超声后处理5h。
其他文献
碳纤维增强树脂基复合材料作为一种先进复合材料,由于其优异的性能受到了广泛的关注,复合材料在飞行器上的用量已经成为评价飞行器先进性的重要指标之一。复合材料固化作为复合材料零件制造过程中重要的一环,对产品质量起决定性作用。相对于传统热压罐固化技术而言,微波固化技术具有加热速度快、加热能耗低等优势。然而,复合材料微波固化过程中存在的面内温度不均匀问题已经成为阻碍该技术实现工业化应用的重要原因之一。本文针
大型结构的抗震性能是土木工程领域关注的重点研究方向,特别是基于不同类型阻尼器的减震体系一直是抗震领域研究热点之一。传统的结构减震体系仅考虑阻尼系数这一单参数变化的影响,而随着三元减振体系的发展,能同时考虑质量单元、阻尼单元和刚度单元的三元减振技术获得了迅速发展。电涡流阻尼单元联合具有质量放大效应的惯质单元形成二元减振体系,在此基础上,再耦合弹簧单元形成的三元减振体系具有调谐作用,大大提高了对结构振
由于沸石分子筛具有规则孔结构、高比表面积、强酸性和良好水热稳定性等优点,所以被广泛应用在吸附、分离和催化等传统领域。但是,由于微孔沸石的孔径接近于许多涉及到的烃分
飞机大型部件测量时,由于被测部件尺寸较大或者结构复杂,测量设备在使用过程中需要转站才能实现对盲区的测量。而现有的转站方式多采用人工搬运,不仅存在劳动强度大、安全性差等问题,而且易出现测量视野很窄的情况,使得前期规划结果失败。通过移动机器人搭载测量设备,结合自主导航技术,完成飞机大型部件测量工作,能够有效提高测量效率与安全性。本文着重研究了移动机器人导航与定位的相关问题,主要研究内容如下:(1)针对
随着航空构件逐渐向轻量化、集成化、多功能化方向发展,传统的轻质金属材料及结构已无法完全满足其性能需求。点阵结构作为一种极具潜力的功能性材料,通过将其填充于航空零部件内部,并借助增材制造工艺将其制造出来,能在实现结构轻量化设计的同时,为其带来新的功能特性。因此,对这种新型结构相关的轻量化技术开展研究具有重要的工程意义。本文将对点阵结构的航空构件轻量化设计及优化技术展开研究,主要研究工作如下:(1)针
纳米Bi_2O_3是一种很有应用前景的光催化剂,而粒径和形貌对其吸附和光催化性质有很大的影响。目前,纳米Bi_2O_3的粒径和形貌对其吸附和光催化降解盐基品红的规律还不清楚。本文从理论和实验两方面探讨了纳米颗粒的粒度和形貌对吸附和光催化性能的影响。在理论方面,通过球形和线形纳米材料的吸附动力学和热力学理论,分别研究了粒度对两种形貌纳米材料的吸附动力学参数、标准平衡常数和热力学性质的影响规律和机理;
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV),具有活动范围较广、灵活性较好、智能化操作等优点,逐步成为人类探索海洋的重要工具。利用磁耦合谐振无线电能传输技术,
ZSM-5沸石是在化工生产中应用比较广泛的一类沸石,由于其优异的水热稳定性,丰富的表面酸位以及良好的择形选择性,使其在石油化工领域有着重要的应用。但是,ZSM-5沸石却因为其微孔结构,孔径窄小,在面对当量直径稍大的反应物分子时,由于反应物分子不能进入孔道内部,大量的内部酸位不能发挥其催化作用,同时,常规ZSM-5沸石因为交错狭长的内部孔道,参与反应的原料分子以及反应后物质想要扩散出去或者实现传质相
航空环控散热器作为飞行器环境控制的重要机载系统附件,其性能直接影响着环控系统电子电气设备的正常工作,而散热器总装焊接夹具的设计效率和质量直接影响着散热器的研制周期和性能。当前,散热器新品增加快,夹具设计更改频繁,设计人员主要以散热器产品图纸尺寸为数据源,在二维图纸上逐个地手动修改焊接夹具元件的尺寸参数,直到满足新散热器的装夹要求。这种设计方法效率低,不够直观,规范性差,更容易导致人为误差,许多好的
故障诊断是机械故障预测与健康管理系统中必不可少的手段,用于识别和隔离机器运行中产生的故障。它不但可以提供诊断信息,在机器出现故障之前提早订购和更换备件,还可以帮助确定故障的根本原因,以防止问题再次发生。许多分类算法已被应用到机器故障诊断中,但由于没有一种算法可以在所有情况下发挥最佳性能,且针对较为复杂的机械系统,需要两种或多种方法进行评估与测试。因此,选择适当的方法对于最大化诊断准确性至关重要。本