铁磁性玻璃包覆非晶丝吸波及电磁屏蔽效能

论文摘要

本文采用网络矢量分析仪,基于传输/反射法对玻璃包覆非晶丝的吸波性能和电磁屏蔽效能进行了研究。本研究中,非晶丝以吸波剂的形式加入到测试样品中,非晶丝的吸波性能以材料样品对电磁波的反射率来表征。对玻璃包覆的Co69Fe6Si12B13非晶丝在2~18GHz频率范围内的电磁参数进行测试,并使用MATLAB模拟计算出不同填充比样品的反射率,从而求得不同填充比条件下的非晶丝的吸波性能。结果表明,随着玻璃包覆非晶丝的填充比从低到高,复磁导率基本保持不变,而复介电常数的实部和虚部增加明显,因此玻璃包覆非晶丝为介电损耗型吸波材料。并且,当非晶丝在吸波材料中的填充比达到20%时,其反射率最低,所以得出非晶丝材在填充比为20%时吸波能力最好。非晶丝的电磁屏蔽效能以双端口网络S参量中的射频信号传输率来表征。试验中,分别从排列方式、排列密度、包覆玻璃层、合金成分及退火处理等影响因素对非晶丝的电磁屏蔽效能进行了对比分析研究。结果表明,非晶丝具有良好的电磁屏蔽效能。通过与纯铜丝的屏蔽性能相比较,发现非晶丝在10GHz以上的高频段拥有更好的屏蔽效能;丝材纵向排列优于横向排列;排列密度大其屏蔽效能稳定性好;通过和去玻璃层非晶丝的对比测试发现,玻璃包覆非晶丝具有更好的电磁屏蔽效能;通过Fe基和Co基非晶丝电磁屏蔽效能的对比测试发现,Fe基非晶丝材的电磁屏蔽效能在频率12GHz之前高于Co基非晶丝,Co基非晶丝的电磁屏蔽效能在频率12GHz~18GHz范围内好于Fe基非晶丝;在500℃退火处理后,由于改善了非晶丝材的软磁性能,使材料表现出优异的电磁屏蔽性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 吸波材料国内外的研究现状
• 1.2.1 吸波材料的分类
• 1.2.2 吸收型屏蔽材料的应用
• 1.2.3 吸波材料国内外研究现状
• 1.2.4 结构型吸波材料的研究现状
• 1.3 吸波及电磁屏蔽的原理
• 1.3.1 电磁屏蔽理论基础
• 1.3.2 材料的电磁参数
• 1.3.3 波阻抗
• 1.3.4 吸波材料的性能表征
• 1.3.5 透波材料的性能表征
• 1.4 玻璃包覆非晶丝的研究现状
• 1.5 研究目的及主要研究内容
• 第2章 材料制备和实验方法
• 2.1 玻璃包覆非晶丝的制备
• 2.1.1 母材的制备
• 2.1.2 玻璃管的选材
• 2.1.3 实验非晶丝材的制备
• 2.2 分析测试方法
• 2.2.1 微丝形貌观察
• 2.2.2 透射电镜分析
• 2.2.3 DTA 差热分析
• 2.2.4 XRD 衍射分析
• 2.2.5 静磁性能分析
• 2.2.6 电磁参数测试
• 2.2.7 屏蔽效能测试
• 第3章 玻璃包覆非晶丝表征及吸波性能
• 3.1 引言
• 3.2 玻璃包覆非晶丝的结构与性能表征
• 3.2.1 微丝表面形貌表征
• 3.2.2 微丝的结构表征
• 3.2.3 微丝的静磁性能表征
• 3.3 玻璃包覆非晶丝电磁参数的测量
• 3.3.1 测试样品的制备和电磁参数的测试
• 3.3.2 玻璃包覆非晶丝电磁参数分析
• 3.4 玻璃包覆非晶丝的吸波性能研究
• 3.4.1 吸波性能理论计算基础
• 3.4.2 吸波性能的测量及分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 玻璃包覆非晶丝电磁屏蔽效能的研究
• 4.1 引言
• 4.2 电磁屏蔽效能测试的测试样品的制备和方法
• 4.2.1 测试样品的制备
• 4.2.2 电磁屏蔽效能测试及计算方法
• 4.3 玻璃包覆非晶丝电磁屏蔽效能的分析
• 4.3.1 电磁屏蔽效能的机理分析
• 4.3.2 与纯铜丝屏蔽效能的比较
• 4.4 影响电磁屏蔽效能的因素
• 4.4.1 排列方式对电磁屏蔽效能的影响
• 4.4.2 排列密度对电磁屏蔽效能的影响
• 4.4.3 玻璃包覆层对电磁屏蔽效能的影响
• 4.4.4 合金成分对电磁屏蔽效能的影响
• 4.5 玻璃包覆非晶丝退火处理及对电磁屏蔽效能的影响
• 4.5.1 非晶丝等温退火处理
• 4.5.2 等温退火处理对电磁屏蔽效能的影响
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢