【摘 要】
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吸波材料在现代航空航天、战机隐身和电子设备的电磁抗干扰等领域得到了广泛的应用。但随着吸波材料的民用化,当其应用在某些使用功率大、工作环境温度高的设备中时,传统吸波材料的可设计性、机械性能和耐温、耐候性已经不能满足要求。而热塑性材料凭借其各项优异性能成为复合吸波材料的理想基体,但现阶段关于热塑型复合吸波材料的制备工艺尚不完备需进一步完善。针对上述问题,本文以羰基铁粉/聚醚醚酮（CIPs/PEEK）为
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吸波材料在现代航空航天、战机隐身和电子设备的电磁抗干扰等领域得到了广泛的应用。但随着吸波材料的民用化,当其应用在某些使用功率大、工作环境温度高的设备中时,传统吸波材料的可设计性、机械性能和耐温、耐候性已经不能满足要求。而热塑性材料凭借其各项优异性能成为复合吸波材料的理想基体,但现阶段关于热塑型复合吸波材料的制备工艺尚不完备需进一步完善。针对上述问题,本文以羰基铁粉/聚醚醚酮（CIPs/PEEK）为研究对象,通过分析工艺参数和填料含量变化对复合材料填料分散均匀性、热特性的影响来优化制备工艺。采用包覆的方式解决羰基铁粉在复合材料制备过程中的氧化问题,并以Maxwell-Garnett公式为理论基础,找出CIPs/PEEK、CIPs/Paraffin（石蜡）两者间的对应关系,简化了CIPs/PEEK的电磁参数表征。最后从填料含量、材料厚度、多元吸收剂复合等角度出发,优化调控热塑型复合材料电磁参数,实现复合材料在1-9GHz内的高效吸波。具体工作如下:（1）分析了聚醚醚酮材料不同牌号样品的结晶行为和熔融指数,从中选择出适合用于实验研究的样品牌号。研究了羰基铁粉质量占比、粒径对复合材料1-9GHz内吸波性能的影响,为后续热塑型复合材料电磁特性的研究打下基础。（2）分析了挤出转速和挤出温度两项参数对热塑型复合材料填料均匀性的影响,发现转速为30r/min、挤出温度为370℃-375℃下制备的母粒空腔减少、团聚现象减弱。在该条件下研究了羰基铁粉含量对CIPs/PEEK材料挤出状态、熔融指数、热稳定性及密度等方面的影响,发现羰基铁粉含量增大会导致CIPs/PEEK熔融指数减小、起始分解温度降低、母粒内部空腔增多。（3）通过Maxwell-Garnett公式找出CIPs/PEEK和CIPs/Paraffin间的对应关系,利用这一关系简化了CIPs/PEEK电磁参数的表征过程。利用硅烷偶联剂包覆羰基铁粉后,在365～390℃温度范围内,包覆后羰基铁粉氧化增重减小到4%。有效改善复合材料的工作温度点。最后利用多元吸收剂复合的方式调控复合材料在1-9GHz频段内的吸波性能。总而言之,本论文对热塑型复合材料的制备工艺和1-9GHz的吸波性能进行了深入研究,优化了CIPs/PEEK的挤出工艺,简化了CIPs/PEEK电磁参数的表征过程,提升了CIPs/PEEK的工作温度和抗氧化性能及其在1-9GHz的吸波性能。
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