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對納米炭黑(UC)、特導納米炭黑(L6)、碳納米管(CNT)三種材料在8~18 GHz波段吸波涂層進行了優(yōu)化設計及吸波性能分析。結果表明,三種材料的復介電常數(shù)隨著納米碳材料質量分數(shù)的增加,其實部和虛部均以不同的速度增大。利用理論計算的Cole-Cole圖,結合實驗測得的復介電常數(shù),求解出這三種材料理想的介電常數(shù),材料的質量分數(shù)和吸波涂層的匹配厚度。結果表明,CNT的吸波效果最好,當CNT質量分數(shù)為20%涂層、厚度為1.6 mm時,反射衰減率在11.2~15 GHz均優(yōu)于-10 dB吸收峰最大值,達到29.6 dB。
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為了提高吸波劑對電磁波的吸收性能,用溶膠–凝膠法制備了表面包覆有一定厚度的炭黑(carbonblack,CB)薄膜的鈦酸鋇(BaTiO3,BT)復合粒子。利用X射線衍射(X-raydiffraction,XRD)和透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope,TEM)分析復合粒子的形貌結構。研究了復合粒子的導電性能、電磁參數(shù)以及對電磁波的吸收性能。結果表明:BT顆粒直徑在60~100nm之間,包覆層厚度約為20nm。包覆工藝顯著改善了材料的導電性能并提高了介電常數(shù),而且隨著CB粒子在吸波材料基體中含量的不同,它對電磁波吸收性能的影響不同:當吸收材料中CB質量分數(shù)達到或超過20%時,復合粒子明顯改善了吸收材料對電磁波的吸收性能。