丁基橡胶碳化硼复合材料吸波性能的研究

论文摘要

随着电子科技的发展,电子电气设备的应用日益增长,电磁辐射已经成为一种新的环境污染。电磁辐射引发的电磁干扰严重影响电子电气设备的正常运转,同时也危害人类的身体健康,从而对减少电磁辐射危害的吸波材料的研究至关重要。电介质型吸波剂的碳化硼有良好的电磁屏蔽特性,但是仍然需要提高吸收频段范围及吸收性能。本文以碳化硼当吸波剂,把丁基橡胶当作基体,通过均匀混合制备出一组不同的体积分数试样与是呈现递增厚度的一组试样,并通过网络结构研究设计、电磁反射损耗测试、平板结构材料吸波性能与电磁参数关系的研究对吸波剂和复合平板吸波材料的电磁吸收性能进行了研究。通过测试,结果表明碳化硼有较高的介电常数,利于电磁波的吸收。在相同吸波剂含量的情况下,1mm的样品吸波性能比较差,1mm以上的试样,材料的电磁吸波性将随厚度逐渐增加而增强,吸收的峰值也会向低频方向移动并且峰值大小逐渐减小,吸收的有效频宽也将呈现变窄趋势。对相同厚度平板材料来讲,试样电磁吸收性能将会随吸波剂含量逐渐增加而呈现出增强趋势,这种变化规律与厚度变化的相似。碳化硼加入丁基橡胶中,逐渐增加碳化硼含量,其导电性能会呈现出增加趋势,原因在于碳化硼含量的多少影响着复合平板材料内部形成的导电网络完善程度,从而影响导电性能,但是当含量超过50%以后,它的导电网络已逐渐趋于完善,碳化硼含量的再增加对导电性能的改善已经不再明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 电磁污染来源
• 1.1.2 电磁污染的危害
• 1.2 吸波材料概述
• 1.2.1 吸波材料的分类
• 1.2.2 新型吸波材料
• 1.2.3 吸波材料的发展
• 1.3 电磁吸收材料相关理论
• 1.3.1 电物理性能
• 1.3.2 吸波材料制备条件
• 1.3.3 材料热物理性能
• 1.3.4 吸波材料的电磁参数最优化
• 1.4 课题研究内容与方法
• 1.4.1 研究内容与目的
• 1.4.2 研究方法
• 2 丁基橡胶复合材料的制备
• 2.1 基胶的选择
• 2.1.1 橡胶定义
• 2.1.2 橡胶的分类及性能比较
• 2.1.3 丁基橡胶
• 2.2 填充剂的选择
• 2.2.1 碳化硼的选择
• 2.2.2 碳化硼粉末的制备方法
• 2.3 试样的制备
• 2.3.1 实验原料
• 2.3.2 实验设备
• 2.3.3 实验过程
• 2.4 本章小结
• 3 碳化硼复合材料性能研究
• 3.1 碳化硼热电性能研究
• 3.1.1 电导率
• 3.1.2 热导率
• 3.1.3 塞贝克系数
• 3.1.4 品质因子
• 3.2 碳化硼导电聚合物的网络结构
• 3.3 碳化硼复合材料吸波性能的研究方法
• 3.3.1 反射损耗弓形法测量
• 3.3.2 网络分析仪
• 3.3.3 场强计和天线
• 3.4 碳化硼电磁参数测试
• 3.4.1 电磁参数测试系统
• 3.4.2 电磁参数测试结果
• 3.5 碳化硼复合材料电磁反射率测试及分析
• 3.5.1 平板厚度对材料电磁反射率影响
• 3.5.2 吸波剂含量对材料电磁反射率的影响
• 3.6 吸波材料中能量守恒作用原理
• 3.7 本章小结
• 4 碳化硼复合材料应用的探索性研究
• 4.1 平板型吸波材料的电磁参数
• 4.1.1 电磁参数
• 4.1.2 波阻抗
• 4.1.3 传输线理论
• 4.1.4 单层吸波体中传输线理论的应用
• 4.2 平板型吸波材料的电磁反射系数与电磁参量关系的研究
• 4.2.1 反射系数同材料磁导率的关系
• 4.2.2 反射系数同材料介电常数的关系
• 4.2.3 反射系数同材料厚度及频率的关系
• 4.3 碳化硼复合材料掺杂应用展望
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢