本文對以活性碳纖維為吸收劑,玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂為基體的結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲性能與電導(dǎo)率進行了研究。在未加入玻璃纖維布時,材料的彎曲強度只有32.38MPa,而在加入玻璃纖維布后,材料的彎曲性能達到了357.8MPa;隨著偶聯(lián)劑含量的增加,材料的彎曲強度先增后減,在含量為10%時,材料的彎曲性能達到最佳。通過研究吸波材料的電導(dǎo)率發(fā)現(xiàn),材料的吸波性能與電導(dǎo)率之間有內(nèi)在的聯(lián)系,這為預(yù)測此類復(fù)合材料的吸波性能提供了一種有效手段。
吸波材料是指能夠吸收、衰減入射的電磁波,并將電磁能轉(zhuǎn)換為其它形式的能量(如機械能、電能和熱能)而消耗掉的一類功能材料。吸波材料首先在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用,被稱為隱身材料。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,信息的獲取與反獲取已成為戰(zhàn)爭的焦點,先敵發(fā)現(xiàn)、先敵進攻是克敵制勝的保障,武器裝備隱身化能夠打破現(xiàn)有的攻防格局,提高戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的突防能力,戰(zhàn)術(shù)武器的生存能力和作戰(zhàn)效能。在海灣戰(zhàn)爭中,隱身飛機出動的架次僅占飛機出動總架次的2%,但它摧毀的目標(biāo)占被摧毀目標(biāo)總數(shù)的40%。由此可見,隱身材料的使用可以顯著提高軍事效益,因此武器裝備的隱身化已被當(dāng)今各國視為重點開發(fā)的軍事項目之一。
吸波材料按其成型工藝和承載能力,可以分為涂覆型和結(jié)構(gòu)型兩大類。與先期發(fā)展的雷達吸波涂層相比,結(jié)構(gòu)隱身復(fù)合材料不增加額外重量,結(jié)構(gòu)具有可設(shè)計性,能給電氣及飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計師們提供充分的設(shè)計空間,實現(xiàn)兼顧隱身和承載雙重功能的吸波復(fù)合結(jié)構(gòu)(RAS),以及利于拓寬吸收頻帶的新型吸波機理(如電路模擬和手征媒質(zhì)等)的實施;同時它能減輕裝備結(jié)構(gòu)的重量,使設(shè)備成本大為降低。因而日益受到人們的重視,已經(jīng)成為隱身材料和復(fù)合材料研究領(lǐng)域中一個十分重要的研究方向。
目前,有關(guān)結(jié)構(gòu)吸波材料承載潛力及破壞極限,特別是涉及結(jié)構(gòu)吸波材料力學(xué)性能的研究鮮有報道。大多數(shù)吸波材料的研究重點都側(cè)重于材料吸波性能的研究(如電路模擬,電阻漸變等)一。本文探討了以活性碳纖維為吸波劑,玻璃纖維布增強環(huán)氧樹脂為基體的結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲性能和其吸波性能與復(fù)合材料電導(dǎo)率的關(guān)系。
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