吸波材料理想电磁参数区域的数值模拟及实验改性研究
在信息技术迅速发展的时代，大量电子设备被广泛应用，与此同时会产生大量电磁波辐射，从而严重影响人们的正常生活，因此，对吸波材料的研究具有非常重要的实际意义。运用吸波材料不仅能够减少电磁波对人类的伤害，而且在武器装备方面可以弥补隐身方面的不足，增强军队的作战能力。由于影响吸波材料吸波性能的因素较多，研究过程中需要克服很多困难，仅仅依靠传统的方法和实验已经无法满足日益增长的科研需要。因此，应用计算机辅助研究可以减少实验的盲目性、节约成本、提高研究的效率。 本文引入传输线理论方法对电损耗型吸波剂和磁损耗型吸波剂的理想电磁参数区域进行了模拟研究，并通过制备PANI/Fe3O4纳米复合材料对模拟结果进行验证。以电损耗型吸波剂为研究基础，根据传输线理论模拟获得给定条件下的复介电常数的理想电磁参数区域，预测吸波剂在不同频段下的吸波性能并找到吸波剂改性的方向。并考察厚度(d)、频率(f)、反射率(R)等因素对理想电磁参数区域的影响。用硬模板法制备得到了平均粒径约为800 nm的PANI中空微球，通过矢量网络分析仪测试其电磁参数。将测试的结果与模拟结果相结合进行分析，找到提高电损耗型 PANI电磁参数的方向进行改性，以提高其吸波性能。同样的道理得到了磁损耗型吸波剂复磁导率的理想电磁参数区域，并分析厚度(d)、频率(f)、反射率(R)等因素对理想电磁参数区域的影响。结果表明，纯的PANI具有较高的电损耗而磁损耗较低，电磁匹配程度较差，吸波性能不理想。结合模拟结果和实验数据得到改善PANI电磁匹配特性的方向是提高其磁损耗的能力，在中空结构 PANI表面负载 Fe3O4后，复合材料的介电损耗降低，磁损耗增加，使得介电损耗角正切(tanδε)和磁损耗角正切(tanδμ)相接近，电磁匹配特性得到改善，上述实验结论与模拟结果相吻合。
功能材料;电波吸收;聚丙烯腈;电磁匹配
兰州理工大学
硕士
冶金物理化学
杜雪岩;李慧
2017
中文
TB34;TB303
51
2018-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）